323属ある世界のアリのほぼ1割がオオズアリ属 (Pheidole) に属する近縁種で占められている。沖縄科学技術大学院大学 (Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University) のProfessor Evan Economoは、｢熱帯雨林を歩けば必ずオオズアリ属のアリを踏むことになる｣と述べており、オオズアリ属は、熱帯雨林から砂漠まであらゆる気候の土地に生態的地位を持っている。しかし、これまでどのようにしてオオズアリ属の種が進化し、地上の全域に広がっていったのかという全地球的視点ではまったく解明されていなかった。Biodiversity and Biocomplexity Unit の研究者、Dr. EconomoとUniversity of Michiganの同僚研究者は、世界各地のオオズアリ属の300種の遺伝子シーケンスを比較した。その上で研究チームはこのシーケンスを使ってそれぞれの種が新種になった時期と場所を示す系統樹を再構成した。同時に、学術文献、世界中の博物館、大規模なデータベースを検索し、地球上のオオズアリ属のアリ、1,200種ほどのすべてについて、その生息地に関してデータを集め、種ごとの生息地域図を作成した。
その研究の結果が2014年11月26日付｢Proceedings of the Royal Society Series B｣のオープンアクセス論文集オンライン版に掲載されており、研究の成果から、オオズアリ属は、まず新世界で大きく広がるために一度進化し、さらに旧世界でも同じように進化していたことが明らかになった。Dr. Economoらは、研究の手始めにオオズアリ属の個々の種のサンプルとなるアリを選び出した。その作業が終わると各サンプルのDNAシーケンシングを行い、種間の遺伝的近似性を判定し、コンピュータを使ってオオズアリ属の種の｢系統樹｣を再構成、その進化史を明らかにした。
取るに足りないような小さな昆虫の集団についてこのように大規模な作業をするのはやり過ぎにも見えるが、現に多くの生態学者が、進化過程やアリの生息する陸上生態系を究明する作業でアリを対象にしている。Dr. Economoが、｢アリはテスト・ケースとして最適｣と述べているように、この昆虫は地球上のほとんどすべての陸上生態系で豊富に生息しており、そのバイオマスは脊椎生物すべてを合わせた規模に匹敵するということもざらにある。
アリは土壌通気性改善、栄養循環、種子の散布など重要な役割を負っている。
また、一部のアリ種は害虫とされ、何十億ドルもの損害をもたらすなど、人間の経済にも大きな影響を及ぼすことがある。
さらに、アリの社会的行動には科学者も関心を持っており、哺乳動物や鳥類ほどにはその研究は進んでいないが他の節足動物に比べれば研究文献の量はかなり大きい。またオオズアリ属のアリは地球上の各地に生息するため、生態学者にとっては生態系を広く観察する手がかりになるということも挙げられる。
このように、オオズアリ属の進化過程を理解するというのは単にアリの生態を理解するという以上の意味合いを持っている。
さらに、Dr. Economoは、オオズアリ属の進化樹をオオズアリ属の種の生息地域図と重ね合わせてみた。
何百という種がほとんどすべての大陸に棲み着いているのだから、世界中で盛んな移動や定着の動きがあるのだろうと考えるかも知れない。
しかしもしそうであれば、各大陸間で互いに近い種が棲み着いているという結果になるはずである。
しかし、実際には、この属の種はたった2つのグループに大別される。
一つは新世界南北アメリカ大陸、もう一つは旧世界のヨーロッパ、アジア、アフリカ、オーストラリアである。Dr. Economoは、｢新世界と旧世界のオオズアリ属は互いにほとんどつながりがない。オオズアリ属はまず新世界でたった一つの種から600を越える種に進化した。そのうちの一つの種が旧世界に定着し、再び600ほどのアリの種に進化した｣と述べている。そればかりか、オオズアリ属の種は気候パターンに対応しており、温暖多湿気候の地域でオオズアリ属が多く見られる。
Dr. Economoは、｢一部地域ではオオズアリ属のアリ種が他のアリ種に比べて優勢である。それぞれの種が独自に進化を遂げているにも関わらずそのパターンは一定しており、過去に似た進化が繰り返されたこと、それもほとんど決定論的な進化だったことを意味している｣と述べている。つまり、オオズアリ属が熱帯的な生態系で優勢になったことにはきちっとした理由があり、偶然のチャンスで栄えたのではないということだ。
Dr. Economoは、｢オオズアリ属のアリ種が何らかの重要な変化を獲得したために他の種より優位に立ったということも想定できる。それが事実なのかもしれないが現時点ではその優位が何だったのかは不明のままだ｣と述べている。
今後、Dr. Economoは、それほど数多くのオオズアリ属のアリ種が共存できている理由を、採餌、営巣、その他の活動によって特定環境で栄える生態の研究を通して解明できるのではないかと期待している。
オオズアリ属の習性を知れば、オオズアリ属のアリが生存に最適な能力を持っているのか、それとも環境そのものに多様なアリ種を養う力があるだけなのかが解明できる可能性がある。
Dr. Economoは、｢私達の研究分野全般でそれが大きな謎のままだ。それはアリに限らない｣と述べているが、研究論文は、アリ種の多様性解明に向けて大きく足を進めたということができる。Dr. Economoは、｢オオズアリ属は非常に多様でしかも同定が難しいため、研究そのものが困難だ。
しかし、この生き物は地球上の各地の生態系で大きな地位を占めており、私達の研究成果が他の研究者の助けになることを希望している｣と述べている。画像は、2008年に発見されたオオズアリ属の非常に珍しい種で、太平洋の2つの小島でだけ見つかっている。
その特徴ある背中の機能についてはまだ解明されていないが、オオズアリ属の進化過程で数回独自の進化を遂げている。
Economo教授と同僚研究者は、このような進化が生態系的な戦略の移行と関連しているのかどうかの解明に向けて研究を続けている。(Image credit: Eli M. Sarnat, AntWeb).
■原著へのリンクは英語版をご覧ください:Dominant Ant Genus Evolved Twice—Once in New World, Once in Old World
