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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

女王じょおうバチは、ハチたちに めいれいを して いるの?

女王バチは命令しているのか ── ミツバチの巣の「身分」は何で決まるのか

ミツバチの女王と働きバチは、何で分かれるのか ── ロイヤラクチン(2011)と日齢分業

分野:生きもの

ミツバチの 巣すには、「女王」と よばれる ハチが います。まるで 王さまの ようですが、女王は ほかの ハチたちに、ほんとうに めいれいを して いるのでしょうか。

しらべて みると、女王と はたらきバチは、もとは おなじ ような たまごから そだちます。ちがいを 作るのは、ようちゅうの ころの 食べものでした。

ミツバチの巣には女王がいます。名前だけ聞くと、巣の全員に指示を出す王様のようです。しかし研究者の説明では、女王は命令者ではなく、卵を産む仕事をする一員だとされています[5]。

それでは、女王と働きバチは、そもそも何で分かれるのでしょうか。働きバチの仕事はだれが決めるのでしょうか。巣の中の「身分」の決まり方を、順に見ていきます。

ミツバチのコロニーには、女王と働きバチという2つのメスの階級があり、その違いは遺伝子ではなく、幼虫期にローヤルゼリーを摂取するかどうかによる[1]。働きバチの仕事も、日齢で決まった順に進むが、固定ではない[4]。

階級はどう分かれ、分業はどう調整されるのか。女王・働きバチ・オスの3つの役割を、出典つきで整理する。巣の外の話(採蜜・分蜂・転地養蜂)は別のメモに譲り、ここでは巣内の社会構造に絞る。

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1. 巣すには、どんな ハチが いるの?

1. 巣にいるのは女王・働きバチ・オスの3種類

1. コロニーには女王・働きバチ・オスがいる

ミツバチの 巣すには、3しゅるいの ハチが います。女王が 1ぴき、はたらきバチが たくさん、そして オスバチです。

はたらきバチは、数千びきから 数万びきと いわれます。資料しりょうに よって 数が ちがうので、「たくさん」と おぼえて おきましょう。

女王の しごとは、たまごを 生む ことです。いちばん 生む じきには、1日に 1,500この ちかく 生む ことも あると いわれます[3]。

けんきゅうする 人は、女王を「めいれいする 人」ではなく、「たまごを 生む しごとを する なかま」と 説明せつめいして います[5]。

巣(コロニー)にいるのは、1匹の女王、数千〜数万匹ともいわれる働きバチ、春から夏に数百匹ほど現れるオスの3種類です[3]。働きバチの数は資料によって幅があるため、ここでは目安にとどめます。

女王の仕事は産卵です。産卵のピークには1日に最大約1,500個を産むとされ、女王は通常2〜3年働きます[3]。1日1,500個は、1分に1個のペースで休まず24時間産み続けても足りない量です。

働きバチの1匹1匹は、産卵をほとんどしません。それでも巣が回るのは、後で見るように、仕事が体の変化や巣の状況に合わせて割りふられるからです。研究者は、女王を命令者ではなく「産卵という仕事をする一員」と説明しています[5]。

セイヨウミツバチのコロニーは、1匹の女王、数千〜数万匹の働きバチ(資料により幅がある)、春〜夏に数百匹ほどのオスからなる[3]。女王はピーク時に1日最大約1,500個を産み、通常2〜3年働く[3]。

日本語の解説では、女王は命令者ではなく「産卵という仕事をする一員」と位置づけられている[5]。以下、この見方を手がかりに、階級の成り立ち(2〜3章)、働きバチの分業(4〜5章)、女王と働きバチの関係(6章)、オスの役割(7章)の順に見る。なお本稿は主にセイヨウミツバチを扱い、ニホンミツバチとの違いは調べていない。

2. 女王は、どうして 女王に なるの?

2. 女王と働きバチは同じメス ── 分けるのは幼虫の食べ物

2. 階級分化 ── 遺伝子ではなくローヤルゼリーの摂取

じつは、女王と はたらきバチは、どちらも メスです。もとの たまごに、大きな ちがいは ありません。

わかれ道は、ようちゅうの ころの 食べものです。女王に なる ようちゅうは、ずっと「ローヤルゼリー」を もらいます。はたらきバチの ようちゅうは、はじめの 数日だけです[9]。

もっと ふしぎな ことが あります。生まれて 3日までの はたらきバチの ようちゅうなら、女王に そだてなおす ことが できると いわれます[3]。

たとえば、おなじ 種たねでも、まく ばしょで そだち方が かわる ことが あります。ハチの ばあいは、その ちがいを つくるのが 食べものです。

ミツバチには、女王と働きバチという2つのメスの階級があります。この違いは遺伝子の差ではなく、幼虫のころにローヤルゼリーを摂取するかどうかによる、と報告されています[1]。

女王になる幼虫は、幼虫期間を通してローヤルゼリーを与えられます。働きバチの幼虫は、はじめの数日だけローヤルゼリーで、その後は花粉とはちみつの食事に切りかわります[9]。切りかえの日数は資料により幅があります。

面白いのは、決まる時期が早いうちに限られている点です。巣が女王を新しく必要とするとき(古い女王の衰え、緊急時、分蜂の準備)には、受精卵から、または生後3日以内の若い働きバチの幼虫から女王が育てられます[3]。働きバチになるはずだった幼虫が、食べ物の変更で女王になれるのです。

成長にかかる日数も違います。卵から羽化までは、働きバチが約21日、女王が約16日、オスが約24日です[9]。女王は羽化してから、さらに約1週間で産卵を始めます。

セイヨウミツバチは、女王と働きバチの2つのメスのカーストを持つ。この二型は遺伝的差異ではなく、ローヤルゼリーの摂取に依存する[1]。

幼虫期の給餌は、女王の幼虫が全期間ローヤルゼリー、働きバチの幼虫が途中で花粉・はちみつ主体に切りかわる、という趣旨で説明される[9]。日本語資料に見られる「最初の約3日」「幼虫期間約6日」などの数字は、資料によって幅があるため、ここでは「はじめの数日」とする。

可塑性の実例として、新女王は受精卵から、または生後3日以内の若い働きバチの幼虫から育てられる(緊急時・旧女王の衰え・分蜂準備)[3]。卵から羽化までの日数は、働きバチ約21日、女王約16日、オス約24日で、女王は羽化後さらに約1週間で産卵を始める[9]。

3. ローヤルゼリーの なかの、なにが 女王を 作るの?

3. 2011年、日本の研究が見つけた「ロイヤラクチン」

3. ロイヤラクチン(Kamakura, 2011)と、その後の議論

ローヤルゼリーの なかに、女王を 作る はたらきを もつ ものが あると、日本の けんきゅうが 2011ねんに ほうこくしました[1]。

名前は「ロイヤラクチン」と いう、たんぱく質しつです。ようちゅうに あたえると、からだが 大きく なり、たまごを 生む ところ(卵巣らんそう)が よく そだち、大きく なるまでの 日数も みじかく なりました[1]。

女王は、はたらきバチに くらべて、からだが 1.5ばい ほど 大きく、寿命じゅみょうは 20ばい ほどと いわれます[2]。

ただし、ロイヤラクチンだけで 女王に なると 説明せつめいできるのかは、けんきゅうする 人の あいだで 話し合いが 続つづいて います。

ローヤルゼリーの中の何が違いを生むのか。2011年、鎌倉昌樹さんの研究が『Nature』に報告したのは、ローヤルゼリーに含まれる分子量約57キロダルトンのタンパク質「ロイヤラクチン」でした[1]。

報告によると、ロイヤラクチンは幼虫を女王へ分化させ、体を大きくし、卵巣の発達を促し、発育にかかる時間を短くしました[1]。日本語のレビューでは、EGF受容体を通じたシグナルを活性化して女王への分化を導く、と説明されています[2]。女王は働きバチより体が約1.5倍大きく、寿命は約20倍とされます[2]。

ただし、ロイヤラクチンだけが唯一の決め手かどうかには、その後も議論があります。2018年には、題名に「ロイヤラクチンを超えて」という趣旨の言葉を含む論文が出ています[10]。「ローヤルゼリーの成分が大きく関わる」と読むのが安全です。

Kamakura(2011)は、ローヤルゼリー中の57 kDaのタンパク質ロイヤラクチンが、幼虫の女王への分化を誘導し、体サイズの増加、卵巣発達の促進、発育期間の短縮をもたらすと報告した[1]。日本語レビューによれば、ロイヤラクチンはEGF受容体(Egfr)シグナルを活性化し、女王への分化を導く[2]。同レビューは、女王が働きバチより体サイズ約1.5倍、寿命約20倍であると述べる[2]。

一方で、ロイヤラクチンを唯一の「マスター因子」とみなす説明には、後続研究から異論がある。2018年の論文『Beyond Royalactin and a master inducer explanation of phenotypic plasticity in honey bees』がその一例である[10]。現時点では「ローヤルゼリーの成分が大きく関わる」にとどめるのが安全である。

4. はたらきバチは、いつも おなじ しごと?

4. 働きバチの仕事は、日がたつと変わっていく

4. 日齢分業 ── 内勤から外勤へ

はたらきバチは、生まれてから 死ぬまで ずっと おなじ しごとを する わけでは ありません。

生まれて さいしょの 2〜3しゅうかんは、巣すの なかで はたらきます。そうじや、子そだてなどです[4]。そのあと、そとに 出て、花の みつと 花粉かふんを あつめます。

あたたかい きせつの はたらきバチは、1か月ほどしか 生きないと いわれます[5]。みじかい 一生の なかで、からだの 変かわりぐあいに あわせて、しごとも かわって いくのです。

羽化した働きバチは、最初の2〜3週間は巣の中で、掃除や育児などの内勤をします。その後は巣の外へ出て、花の蜜や花粉を集める外勤に移ります[4]。

日本語の解説では、暖かい季節の働きバチの寿命は約1か月で、体の変化に合わせて、巣の掃除から子育て・巣作りへ、そして外勤へと仕事が変わっていくとされます[5]。掃除や育児が具体的に何日目までか、といった細かい日数は、今回確認できた資料では確かめられませんでした。

この分け方を、年齢による分業といいます。上から順番に指示する人がいなくても、体の状態に応じて仕事が移る仕組みです。

働きバチは、羽化後の最初の2〜3週間は巣内で育児などの内勤に従事し、その後に外へ出て蜜と花粉を集める外勤に移る、とされる[4]。日本語の解説では、暖かい季節の寿命が約1か月で、生理的な変化に合わせて掃除→子育て・巣作り→外勤と仕事が移ると説明される[5]。

個々の仕事にかかる日数(掃除は何日目までなど)までは、本稿では立ち入らない。

5. わかい ハチが、いそいで そとへ 出る ことも あるの?

5. 年上の外勤役がいなくなると、若いハチが早く外に出る

5. 役割の可塑性 ── 年長の採餌バチを除いた実験

おもしろい ことが あります。そとで あつめる ハチを、けんきゅうする 人が とりのぞくと、まだ わかい 14日めの ハチが、ふだんより ずっと はやく そとに 出て、みつを あつめはじめた、と いう ほうこくが あります[4]。

だれかが 「行きなさい」と めいれいしたのでは ありません。まわりの ようすで、しごとが かわったのです。

日齢による仕事の順番は、固定ではありません。ある報告では、年長の採餌バチを巣から取り除くと、14日齢の若いバチが通常よりずっと早く採餌に出ました[4]。

採餌バチが減った、という巣の状況の変化に、若いバチの側が反応したと考えられます。女王が「外へ行け」と指示したわけではありません。巣の必要に応じて役割の進みが変わる例です。

日齢分業は固定的ではない。年長の採餌バチを除去すると、14日齢の若いバチが通常より早く採餌行動に移ったという報告がある[4]。個体の日齢だけでなく、コロニー内の採餌バチの数などの状況が、役割の移行に影響していることを示唆する。

6. 女王は、ほかの メスに たまごを うませないの?

6. 女王のにおいと、働きバチどうしの「見はり」

6. 女王フェロモンとワーカー・ポリシング

はたらきバチも メスです。だから、たまごを 生む ちからを もっています。でも 実さいには、ほとんど 生みません。

女王の からだからは、「におい」の ような ぶっしつ(フェロモン)が 出ます。この においには、はたらきバチの たまごを 作る ところが はたらくのを おさえる はたらきが ある、と 報告ほうこくされて います[6]。

それでも はたらきバチが たまごを 生んだ ときは、ほかの はたらきバチが それを 食べて しまいます[7]。はたらきバチが 生む たまごは、ぜんぶの 0.12%ほど、およそ 830この うち 1こ だと いわれます。

働きバチも、卵巣を発達させれば卵を産めます。それでも実際に産むことは少ないのは、女王のにおいの物質(女王の大あご腺フェロモン)が、働きバチの卵巣が活性化するのを抑えるからだと報告されています[6]。すでに活性化した卵巣は、このフェロモンだけでは戻せないという報告もあります。

それでも産まれた卵は、ほかの働きバチに食べられます。この行動をワーカー・ポリシングと呼びます[7]。ミツバチでは働きバチによる産卵はごくわずかで、約0.12%、およそ830個に1個の割合とされます[7]。

におい(抑える側)と見はり(食べる側)の2つで、巣の産卵がほぼ女王に集まる。命令のかわりに、こうした小さな仕組みが重なって働いていると考えられます。

女王の大顎腺フェロモン(QMP)は、働きバチの卵巣活性化を抑える。ただし、すでに活性化した卵巣はQMPだけでは戻せないという報告もある[6]。

働きバチが産んだ卵は、ほかの働きバチに食べられる(ワーカー・ポリシング)。セイヨウミツバチでは働きバチによる産卵は約0.12%と最小限で、これは約830個に1個にあたる[7]。

このように、フェロモンによる生理的抑制と、行動による卵の除去の2段階が組み合わさることで、繁殖が女王に集中する、と整理できる。この整理は本稿の見方であり、出典の定義ではない。

7. オスバチは、なにを する ハチ?

7. オスバチの役割と、秋に巣を追われる運命

7. オスの役割 ── 半数体、交尾、秋の排除

オスバチの やくめは、ほかの 巣すの 女王と つがいに なる ことです。巣すの しごとは しないで、巣すの 食べものを 食べて すごします[8]。

オスバチと メスバチは、生まれ方も ちがいます。オスは「まだ 受精じゅせいして いない たまご」から、メスは「受精じゅせいした たまご」から そだちます[9]。

女王は、生まれてから 1しゅうかんほどで 空へ とびたち、10ぴきぜんごの オスと つがいに なります[3]。1かいで、一生ぶんを ためて おくのです。

あきに なって、寒く、はなが へると、オスバチは 巣すから 出されます。これは、ミツバチの 自然しぜんな きせつの うごきです[3]。

オス(ドローン)の役目は、ほかの巣の女王と交尾して、自分の巣の遺伝子を次の世代へ伝えることです。巣の作業にはくわわらず、巣の食べ物で過ごします[8]。

オスは未受精卵から、メスは受精卵から育ちます[9]。女王は巣房の大きさに応じて、精子を出したり出さなかったりする、とされます。

女王は羽化から約1週間後に交尾飛行に出て、10匹前後のオスと交尾します。資料によって7〜15匹、12〜20匹と幅があります[3]。この1回の交尾期に、一生ぶんの精子をためます。

秋になり、寒くなって花蜜や花粉が乏しくなると、オスは巣から追い出され、寒さの中で餓死することが多いとされます[3]。これは季節に合わせた巣の資源の使い方で、感情でなく仕組みとして見るとよいでしょう。

オス(ドローン)の役割は、他の巣の女王との交尾である。巣内の作業には従事しない[8]。オスは未受精卵から生じる半数体、メスは受精卵から生じる二倍体で、女王は巣房の大きさに応じて精子の放出を調整するとされる[9]。

女王は羽化の約1週間後に交尾飛行に出て、7〜15匹(資料により12〜20匹)のオスと交尾し、一度の交尾期で一生分の精子を貯える[3]。オスは春〜夏に数百匹が現れるが、秋に花蜜・花粉が乏しくなると巣から追い出され、寒さの中で餓死することが多い[3]。この追い出しは季節に応じた自然な行動として説明される。

8. 「めいれい」の ない しくみを、自分で しらべて みよう

8. 「だれが決めているのか」を、資料で追いかける

8. 出口 ── 原典と日本語の解説にあたる

この 記事は、ミツバチの 巣すの 中の ことだけを 見ました。巣すに ちかづく 必要ひつようは ありません。

図書かんの ミツバチの 図鑑ずかんや 本を ひらいて、はたらきバチの 一生を さがして みましょう。生まれてから 死ぬまでの しごとを、かみに 1本の 線で かいて、しごとを かえる ところに しるしを つけて みると、わかりやすく なります。

「だれかが 決めて いないのに、なぜ しごとが うまく わかれるのか」と いう ぎもんを、そのまま 持って 読んで みてください。

近所の図書館で、ミツバチの図鑑や本を探し、働きバチの一生の仕事を確かめてみてください。巣に近づく必要はありません。

本によって、内勤の仕事の名前や日数の区切りが違うかもしれません。その違いを書き出して、この記事の出典と比べると、「どこまでが確かなことか」が見えてきます。

「命令者がいないのに、なぜ仕事が割りふられるのか」という疑問を、手元に置いて読むのがおすすめです。

原典に近い資料を読むなら、ロイヤラクチンについては鎌倉ほか(2011)の抄録[1]と日本語レビュー[2]、日齢分業については総説[4]、女王フェロモンについては論文[6]が入り口になる。

論点は、同じ幼虫が食べ物で分かれる仕組み(2〜3章)と、命令者がいないまま役割が調整される仕組み(4〜6章)の2つに絞ると読みやすい。

ここで示した結論は、主にセイヨウミツバチの報告にもとづく。ニホンミツバチについては、図書館で日本語のミツバチの図鑑や養蜂の本を探し、階級や日数の違いを確かめたい。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

本文で参照した資料の一覧です。事実の確認にはこれらを使い、文章は自分の言葉で書いています。

  1. Kamakura M. Royalactin induces queen differentiation in honeybees. Nature 2011(抄録). Europe PMC (ロイヤラクチンの働きと、階級が遺伝子でなく食べ物で分かれること)
  2. ライフサイエンス新着論文レビュー. https://first.lifesciencedb.jp/archives/2957 (ロイヤラクチンの仕組みと、女王と働きバチの体の大きさ・寿命の比べ方)
  3. MAAREC. The Colony and Its Organization. https://canr.udel.edu/maarec/honey-bee-biology/the-colony-and-its-organization/ (巣の構成、女王の産卵数、交尾、オスの追い出し)
  4. Possible interactions between gut microbiome and division of labor in honey bees(PMC). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11348130/ (働きバチの内勤から外勤への移行と、その柔軟さ)
  5. リクルートワークス研究所 Works『生き物のチカラに学べ』. https://www.works-i.com/works/series/ikimono/detail003.html (女王の位置づけと、働きバチの仕事の移りかわり)
  6. Reproductive parasitism by worker honey bees suppressed by queens(Scientific Reports 2018, PMC). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5967312/ (女王のフェロモンが働きバチの卵巣を抑えること)
  7. Wikipedia. Worker policing. https://en.wikipedia.org/wiki/Worker_policing (働きバチの卵を食べる行動と割合)
  8. Coordination Between the Sexes(PMC). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5453950/ (オスの役割)
  9. Wikipedia. Honey bee. https://en.wikipedia.org/wiki/Honey_bee (幼虫の食事、成長日数、卵の受精とオス・メス)
  10. Beyond Royalactin and a master inducer explanation of phenotypic plasticity in honey bees. Communications Biology 2018.https://www.nature.com/articles/s42003-017-0004-4 (ロイヤラクチンだけで決まるかについて議論があること。題名のみ確認)

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