議論された記事:
Smodiš Škerl, M. I. ミツバチ組織における組織学の基本と細胞死検出.視覚化された実験のジャーナル。(185)、E64141(2022)。
Fine, J. D., Torres, K. M., Martin, J., Robinson, G. E. 交配したミツバチの女王蜂に対する農薬リスクの評価.視覚化された実験のジャーナル。(169)、E62316(2022年)。
Topitzhofer, E., Lucas, H., Carlson, E., Chakrabarti, P., Sagili, R. ミツバチのコロニーからの花粉の収集と同定.視覚化された実験のジャーナル。(167)、E62064(2022)。
Nogueira, B. R., de Oliveira, A. A., Silva, D., Pereira da Silva, J., Bueno, O. C. 実験室条件でのハキリカアリ(Atta)の収集と長期維持.視覚化された実験のジャーナル。(186)、E64154(2022年)。
昆虫学は昆虫学であり、何千年にもわたる人間と昆虫の相互作用を経て発展してきました。昆虫は基本的にすべての陸地表面に存在し、さまざまな重要な生態学的役割を果たしているため、理論的および応用昆虫学は21世紀以降の中心的な研究領域です。
透明性のあるビデオ作成への国際的なアクセシビリティを含む最近の技術開発は、教育、研究、ガバナンスの社会プロセスを変革しています。この社説は、現代の昆虫学に関連するプロトコルを要約し、その採用を促進するために昆虫学における最近の方法論的発展を伝えることを目的としています。
「実験室条件での葉切りアリ(アッタ)の収集と長期維持」では、Nogueiraらはア ッタ 葉切りアリの生活史をレビューし、実験室環境でコロニーを取得、維持、および研究するためのプロトコルを提示します1。説明されている方法は、交尾した女王または若いコロニーのいずれかを取得することから始まります。次に、健康で観察可能な アッタ コロニーをサポートする巣の構造と食事体制に関するさまざまな詳細が提供されます。
この方法の開発に関わる専門知識は、30年以上にわたる微調整の産物であり、この方法は研究および教育目的で非常に拡張可能です。アリは成功し、多様な世界的なクレードを構成しており、葉切りアリは特に魅力的で精巧な菌類のライフスタイルを体現しています。したがって、葉切りアリの発達と行動を研究するための改良された方法は、真社会生理学や集団行動研究、科学コミュニケーションなどの分野に影響を及ぼします。
「ミツバチのコロニーからの花粉の収集と同定」で、Topitzhofer et al. 巣の仲間を採餌するミツバチ (Apis mellifera) によって持ち帰られた花粉を効率的に処理する方法について説明しています2.提示された方法では、戻ってきた採餌者が金属メッシュを通り抜けるときに大量の花粉が収集され、花粉バスケットから花粉の粒が置換されます。収集された花粉ペレットは、最初に色ごとに選別され、その後、化学処理と顕微鏡で分析され、花粉がどの種のものであるかを判断できます。
重要なのは、パイプラインは、メッシュが設置された花粉の受動的収集(単一のミツバチからの手動収集とは対照的)と、花粉識別の低コストの視覚的方法(電子顕微鏡やメタバーコードとは対照的)を使用していることです。ミツバチは植物から花粉を探し、自分自身に重要な栄養を摂取すると同時に、人間の経済、農業、社会文化システムに重要な役割を果たします。したがって、ミツバチの健康と採餌生産性を評価するための改良された方法は、食料生産、地域計画、自然資本のモデリングに携わる人々にとって興味深いものとなるでしょう。
「ミツバチ組織における組織学の基礎と細胞死検出」で、Smodiš Škerlはミツバチ組織を単離し、細胞代謝回転と死のさまざまなパターンについて評価する方法について説明しています3。このプロトコルは、消化と環境の相互作用に重要な2つの組織、下咽頭腺(HPG)と中腸を解剖および分析する方法を説明しています。細胞死のパターンは解剖された組織から推定できるため、致死性以下の化学物質曝露による組織特異的な影響を評価できます。
生理学的、行動的、生態学的形質の発達基盤を理解するには、多くの場合、組織固有の分析が必要です。ただし、特定の組織を解剖することは、特定のスキルと専門知識を必要とする時間のかかる作業になる可能性があります。Smodiš Škerlの原稿は、ミツバチの中腸および/またはHPGの研究を行っている研究者にとって貴重なロードマップを提供します。提示された方法は、ミツバチにおける一般的ではない組織学的分析を容易にし、したがって、昆虫の発生、老化、および進化の組織特異的な基礎を研究する人々に関連しています。
「交尾したミツバチの女王蜂に対する農薬リスクの評価」で、Fineらは、農薬で処理されたミツバチの働き蜂が女王蜂をどのように提供し、したがってコロニーの繁殖力に影響を与えるかを研究する方法を説明しています4。プロトコルは、既知の用量の栄養素と農薬(研究の場合はイミダクロプリド)を与えられた既知の数の巣仲間の働き蜂の文脈で、女王観察のための特別な囲いを組み立てることから始まります。その後、産卵、胚の生存率、食物消費、および労働者の死亡率を追跡し、農薬処理に関連付けることができます。
この方法は、現場法と実験室法の間の溝を埋める役割を果たし、世界的な農業および養蜂慣行に関する重要な議論に貢献します。現代の農業慣行は、節足動物の健康に複雑な用量依存的な影響を与える農薬の適用に依存していることがよくありますが、ミツバチの巣箱の複雑さにより、これらの影響を正確に測定する取り組みが妨げられる可能性があります。この原稿は、農業慣行の「現実世界」の昆虫学的影響を理解するのに役立つエレガントな解決策を提供します。
上記の記事では、アリやミツバチの形態、生理学、行動を研究するために使用できるさまざまな科学的方法に焦点を当てています。生体内での真社会性昆虫の研究は、巣仲間の直接的な操作と観察、多くの種の長い生成時間、およびコロニーレベルへの実験のスケールアップの課題という点で、実験室や現場での困難によって長い間複雑でした。ここでの2つの方法1,4は、異なるアプローチでこれらの課題に対処します。具体的には、Fine et al.4では、著者らは、女王(ひいてはコロニー)の繁殖力に対する単一の化学物質の影響を直接評価する方法を報告しています。さらに、Nogueiraら1は、複数のリーフカッターアリのコロニーを飼育および観察するための大規模なシステムを提示しています。これらの方法はどちらも、昆虫学者や農業学者に幅広く適用できます。
より広範に言えば、方法のビデオプレゼンテーションは、世界中の研究者によって開発された方法の採用可能性、習熟度、再現性を高める可能性があります。このタイプの方法論的昆虫学は、昆虫学における視覚性 5,6、暗黙知7、およびコミュニティ参加8 の文脈と歴史の中で見ることができます。
今後の研究は、いくつかの側面に沿って発展する可能性があります。種の範囲はアリやミツバチを超えて、他の昆虫や昆虫以外のものまで拡大する可能性があります。生態学的データベースを活用して、方法が実りある方法で適用される可能性のあるニッチや種を強調することができます。昆虫学の教育と研究は、拡張現実、種間コミュニケーション、ロボット工学、昆虫ベースのサイバーフィジカルシステムの認知モデリングなどの新興テクノロジーを探求する可能性があります。より効果的な方法と改善された経験的データは、複雑性科学の手法(エージェントベースのモデリング、スティグマジー、マルチスケールシステム分析など)を昆虫などに適用する研究に役立ちます。
著者らは開示するものは何もない。
D.A.F. は、米国国立科学財団 (2010290) からの資金提供を認めています。