埋没昆虫（Coleoptera: Silphidae）における化学的コミュニケーションの有効性に及ぼす環境要因の影響

The Impact of Environmental Factors on the Efficacy of Chemical Communication in the Burying Beetle (Coleoptera: Silphidae).

• Johanna Chemnitz
• Christian von Hoermann
• Manfred Ayasse
• Sandra Steiger

抄録

昆虫の性フェロモンは条件に依存しており、交尾相手の選択に基本的な役割を果たしているという証拠が増えてきている。しかし、フェロモンコミュニケーションの有効性は、送信者の内部要因だけでなく、シグナラーがその化学的な信号を発することを選択している微小生息地の属性に依存している可能性があります。例えば、人為的な土地利用の程度がシグナルの伝達に影響を与える可能性があります。微小環境のパラメータがオスの性フェロモンを介してメスを誘引する能力を決定するという仮説を検証するために、我々は、モデルシステムとして埋没昆虫Nicrophorus vespilloides Herbst（Coleoptera: Silphidae）を使用しました。異なる管理下にある森林で144頭のオスを曝露し、29の環境パラメータの影響を分析した。その結果、人間の土地利用の強さはオスの魅力に影響を与えないことがわかった。しかし、伐採された樹木のバイオマスは、競争相手の魅力度に正の影響を与えた。さらに、オスが誘引できるメスの量や大きさを決定する重要な要因として、土壌の特性があることがわかった。その結果、シグナル伝達を行うオスの環境的背景が、シグナル伝達プロセスや潜在的なシグナル受信者の存在に影響を与えるため、化学的なシグナル伝達の有効性に影響を与えることが明らかになった。このように、我々の結果は、オスはフェロモンを放出する場所を慎重に決定する必要があることを示しており、この微小生息地の選択がオスの体力に影響を与えることを示している。

There is growing evidence that a wide range of insect sex pheromones are condition dependent and play a fundamental role in mate choice. However, the effectiveness of pheromonal communication might not only depend on internal factors of the sender, but also on attributes of the microhabitat, in which the signaler chooses to emit its chemical signal. For example, the degree of anthropogenic land use might affect how successful the signal is transmitted, as land use has been shown to affect animal communities and the complexity of biotic interactions. To test the hypothesis that parameters of the microenvironment determine males' ability to attract females via their sex pheromone, we used the burying beetle Nicrophorus vespilloides Herbst (Coleoptera: Silphidae) as our model system. We exposed 144 males across differently managed forest stands and analyzed the impact of 29 environmental parameters. Our data revealed that human land use intensity had no effect on a male's attractiveness. However, the harvested tree biomass positively affected the proportion of competitors attracted. Furthermore, we found that soil characteristics were important factors determining the amount and body size of females a male was able to attract. Consequently, we present evidence that the environmental context of a signaling male influences the effectiveness of chemical signaling either because it affects the transmission process or the prevailing abundance of potential signal receivers. Thus, our results demonstrate that males need to make careful decisions about the location where they emit their pheromone, as this choice of microhabitat has an impact on their fitness.

© The Author(s) 2020. Published by Oxford University Press on behalf of Entomological Society of America.