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祝★ 雄蝶の糞尿摂食行為の目的が解明される!!

少し古い話題ですが、広島大の本田計一名誉教授を中心とする研究グループが、♂雄が交尾前にアンモニアを摂取することの意味を解明されました。(2012.7.28公表)
「本田 シロオビアゲハ」の検索でたさくんの記事が出てきますが、「チョウ」ではなく、日頃「蝶」で検索をかけているためか、この記事を見落としていました。
そこにSippo☆さん発信2012.9.16で、保全協会ML内を当ニュースが駆けめぐり、原論文のPDFまで入手できるというありがたい状況になったのです。
そのような学術論文のいいのは、論文の冒頭にこれまで解明されていることの概要が参照文献とともに掲載されることでしょうか。

その論文概要や記事例は下端の★moreに掲載しました。

蝶の♂雄が、ナトリウム分(ミネラルの一種)も必要だし、アンモニアも必要だとは、すべて精子をうまく製造するのと、探雌飛翔や占有行動の体力をつけるためなのですね。

地面吸水する♀雌が多い種類もありますが、♀雌は基本的には水分補給が主目的なのでしょうか。
とにかく、獣糞や乾いたコンクリート面や土の露出した崖などでの吸水活動(正確には口吻活動)は、これはもう♂雄しかないように思われます。

吸水活動は英語で、puddling になりますが、puddleに(雨のあとなどの濁った)水たまり;(一般に)液体のたまり.の意味があることから来ているのでしょう。

ただYODAはこれまでもしつこく、糞などにたかっていたり、乾いた道路でいろいろ口吻を伸ばして活動している行為は、口吻活動という表現を使用してきました。
糞やコンクリートにたかって、どうして吸水できましょうか!!
吸水しているという表現には抵抗があるので、なにかいい日本語を(専門の学者の方々は)考案して欲しいものです。(笑)

水たまりで腹端から水滴を出しながら、吸水しているアゲハチョウ類の♂雄は、これは吸水行為で問題ありません。吸水しながら必要成分を濾し取っているのでしょうか。
タテハチョウ類に多い、乾いた場所での口吻活動は、口吻先端で有用物質を感知し、その物質があった場合に、口吻先に体液を送って、成分を溶かして吸い戻していると想像します。
獣糞などもその液体部分を吸汁していることはまずないと想像します。この辺は吸水と違って適度な濃度になって、自分の体内に取りこんでいる可能性大です。
ただ♂雄も♀雌も成虫時の食餌となる樹液は、直接取り込んでいるのでしょうね。
腐りかけの果実なども、樹液と同じように直接吸引していることもあるのでしょうか。

いろいろ想像している部分もありますが、つまりは、雌雄にある樹液の吸汁と♂雄だけにある獣糞での口吻活動は大きく違っていて、「獣糞で吸汁しているシーンを撮影しました」というのは不正確ではないでしょうか、という主張であります。

繰り返しになりますが、(「そのままでは」を挿入:2012.9.21.21:30)
  乾いた糞や小動物の干涸らびた死骸には、汁はないのですから。吸汁・吸水はそのままでは不可能です!!!!

More★にも掲載している新聞記事における「吸水」という文字の使用に違和感があるのです。まあ他に適切な一般用語がないので仕方ないのかもですが。

・吸水活動:水たまりや水分の多い場所、葉上の朝露などで水分を摂取する行為で、♀雌でも観察される。♀雌では水分摂取が主目的であるが、♂雄は水分に微量含まれるナトリウム・アンモニア成分の摂取が主目的。
・口吻活動:乾いた部分に付着しているナトリウムやアンモニアの成分を口吻先で感知し、体液で溶かして摂取する行為で、♂雄のみに観察される。


アマチュア自然観察者の主張はこれぐらいにして、過去にも紹介しましたが、ヒカゲチョウ♂雄。クロヒカゲ♂雄のアンモニア摂取行為の画像を掲載します。(すべて、2012.7.28奥日光で撮影)

#1-3・ヒカゲチョウ♂雄、クロヒカゲ♂雄、(ヤマキマダラヒカゲ♂雄)・・・アンモニア摂取行為 
a0146869_454386.jpg
a0146869_4542112.jpg
a0146869_4544225.jpg
 これだけ集まっていると気持ちよいものですね。
基本交尾活動の前に、ナトリウム・アンモニアの摂取が必要だとすると、この辺の集団ではおのずと新鮮♂雄の率も高いのかもですね。

#4・クロヒカゲ♂雄・・・日光浴@日光市 
a0146869_4581124.jpg
 これは獣糞での陣取り合戦に疲れた個体が、日光浴して出直しを計っているシーンです。

#5・ヒカゲチョウ♂雄・・・口吻活動@自動車 
a0146869_45953100.jpg
 これは獣糞は不清潔であると、車のボディでなにかよい成分はないかと口吻でチェックしているシーンです。

よく体臭に惹かれるのでか、人体にも蝶が飛んできますよね。YODAの経験では、ヤマキマダラヒカゲ、ルリタテハなどで経験があります。
汗に含まれる塩分とアンモニア分と、同時摂取できるよい機会みたいです。次回そのような機会ではもっとじっくり観察してみたいです。(チェックするだけで飛び去ることも多かったような・・・)

★more参照は下記をクリックしてください。




◆原論文のアブストラクト:
Procurement of exogenous ammonia by the swallowtail
butterfly, Papilio polytes, for protein biosynthesis
and sperm production

Keiichi Honda & Hiroyuki Takase & Hisashi Ômura &
Hiroshi Honda(本田計一、高瀬浩行、大村 尚、本田 洋)

Received: 13 March 2012 / Revised: 4 July 2012 / Accepted: 16 July 2012 / Published online: 28 July 2012
# Springer-Verlag 2012

Abstract How to acquire sufficient quantity of nitrogen is a pivotal issue for herbivores, particularly for lepidopterans (butterflies and moths) of which diet quality greatly differs among their life stages. Male Lepidoptera often feed from mud puddles, dung, and carrion, a behavior known as puddling, which is thought to be supplementary feeding targeted chiefly at sodium. During copulation, males transfer a spermatophore to females that contains, besides sperm, nutrients (nuptial gifts) rich in sodium, proteins, and amino acids. However, it is still poorly understood how adults, mostly nectarivores, extract nitrogen from the environment. We examined the availability of two ubiquitous inorganic nitrogenous ions in nature, viz. ammonium (or ammonia) and nitrate ions, as nutrients in a butterfly, and show that exogenous ammonia ingested by adult males of the swallowtail, Papilio polytes, can serve as a resource for protein biosynthesis. Feeding experiments with 15N-labeled ammonium
chloride revealed that nitrogen was incorporated into eupyrene spermatozoa, seminal protein, and thoracic muscle. Ammonia uptake by males significantly increased the number of eupyrene sperms in the reproductive tract tissues. The females also had the capacity to assimilate ammonia into egg protein. Consequently, it is evident that acquired ammonia is utilized for the replenishment of proteins allocable for reproduction and somatic maintenance. The active exploitation of exogenous ammonia as a nutrient by a butterfly would foster better understanding of the foraging and reproductive strategies in insects.

・読売新聞記事 2012.9.7
チョウのふん尿吸水、繁殖に狙い…広島大教授

. チョウが人や動物のふん尿を含む水たまりに集まって吸水する習性は、アンモニアを摂取して繁殖の成功度を高めるためだということを、広島大の本田計一名誉教授(64)(化学生態学)らの研究グループが解明した。研究結果は7月下旬、ドイツの科学雑誌の電子版に掲載された。
 チョウは幼虫の頃に植物を食べて育つが、植物にはナトリウムが少なく、成虫になって筋肉を動かすのに必要なナトリウムの欠乏状態になっていることが知られていた。
 チョウの吸水行動はナトリウムの摂取が主な目的。ただ、研究グループは、同時にアンモニアなどを吸収して生命活動に必要なたんぱく質を合成しているのではないか――との仮説を立て、2009年秋から11年末まで、沖縄など琉球諸島に生息するシロオビアゲハを使って実験した。
 ショ糖(砂糖の主成分)と塩化アンモニウムの水溶液をシロオビアゲハに吸わせた後、解剖して調査。その結果、体内でアンモニアからアミノ酸を合成してたんぱく質に作り替え、精子や胸部筋肉組織の組成に使っていたことが分かった。ショ糖だけを与えたチョウに比べ、塩化アンモニウムを摂取したチョウは、精子の数が約3割増えていたという。
 研究グループの広島大大学院生物圏科学研究科博士課程前期2年の高瀬浩行さん(24)は「他種のチョウも同じとみられ、絶滅危惧種の保護や繁殖に役立てられるのでは」と話している。
(2012年9月7日 読売新聞)
http://www.yomiuri.co.jp/kyoiku/news/20120907-OYT8T00418.htm?from=tw

・中国新聞  2012.8.17
チョウ吸水行動の「謎」解明

 広島大(東広島市)の本田計一名誉教授(64)=化学生態学=と生物圏科学研究科大学院生の高瀬浩行さん(24)が、水たまりや家畜、人のふん尿に集まり、水分を吸うチョウの「吸水行動」は、アンモニアを摂取して繁殖活動に役立てるためだと突き止めた。絶滅危惧種の保全などに役立つ可能性がある。
 吸水行動はこれまでナトリウムの摂取のためというのが通説だった。本田名誉教授はチョウがふん尿や死体にも集まることに着目。アンモニアも摂取していると仮説を立て、2009年秋から高瀬さんと実験を始めた。
 琉球諸島に生息、頻繁に吸水するシロオビアゲハを学内で繁殖。吸水行動をさせて解剖したところ、アンモニアをナトリウムの1・16倍も摂取していた。
 このアンモニアを原料に体内でアミノ酸を合成、精子や精液タンパク質、胸部筋肉組織の製造に使っていることも判明。受精に直接関わる有核精子の割合がアンモニアを摂取していない個体より約3割高いことも分かった。
 これらのデータはいずれも精子の競争や飛行力のアップなど、繁殖に有利になることから、吸水行動は繁殖成功度を高めるためと結論づけた。
 高瀬さんは「絶滅危惧種の保護や繁殖に役立てばうれしい」。本田名誉教授は「謎が一つ解明できた。他の昆虫類ではどうなのかなど、さらに調べたい」と話している。

【写真説明】吸水行動をするシロオビアゲハの雄
http://www.chugoku-np.co.jp/News/Tn201208170009.html
by yoda-1 | 2012-09-21 05:12 | ☆祝☆