アリの行動についての昨年（中１）の研究で、アリが砂糖に集まるのは「１週間前の砂糖の味を記憶しているから」と考察したが、「フェロモン(注1)が残っていたため、アリは砂糖の場所が分かったのではないか」との指摘を受けた。そこでアリの記憶かフェロモンによるものなのか、確認したくなった。また、「アリさんの２対８の法則」(注2)を観察する中、緊急事態には半数のアリが活動したことから、さらに詳しく観察したくなった。

　（注1）フェロモン：昆虫が出すにおいの一種で、いくつかある。アリたちが出すのは、えさのありかを仲間に教えるための「道標フェロモン」のこと。
　（注2）２対８の法則：アリの集団でよく働くアリは２割、他の８割は普通に働くアリ（６割）かまったく働かないアリ（２割）だったという大学の研究結果。

（1）砂糖の種類

〈結論〉

（2）アリさんの２対８の法則

〈結論〉

アリは緊急事態があると臨機応変に対応し、最大50％のアリが活動する。しかしそれでも、残り50％のアリは活動しない。

（3）環境変化

〈結論〉

（4）砂糖の変質

同じ糖度でも砂糖の変質によって、アリの集まり方が変わった。

〈結論〉

人間が苦いと感じた砂糖水にアリは集まらず、甘くておいしいと感じた砂糖水にはアリが集まる。

〈１〉フェロモンの影響

【昨年の実験】アリ（クロヤマアリ）の巣穴の近くに三温糖、白砂糖、グラニュー糖、ザラメ糖、氷砂糖を載せた台紙（牛乳パックを開いて作った）を並べて置き、時間とともに各砂糖に集まるアリの数を調べた。開始から10分後には白砂糖、三温糖に多く集まったが、アリが効率よく砂糖を吸えるように、20分後に各砂糖に水を加えるとグラニュー糖、氷砂糖に集まる数が増えた。逆に三温糖、白砂糖では減った。たまたま雨が降ってきたので実験を中止し、１週間後に同じ巣穴で改めて再開した。その結果、水を加えないにもかかわらず、アリはすべての砂糖に集まり、時間とともに数も増えた。砂糖の種類による差はほとんどなかった。別の巣穴でも試したが、そのようなことは見られなかった。アリは１週間前の砂糖の味を覚えていたのではないか？

【今回の実験】アリの行動変化が、記憶によるものか、フェロモンによるものなのか？　アリに白砂糖と氷砂糖を与え、１週間後の行動に変化があるかどうかを観察する。

《実験１》

昨年使用したアリの飼育箱の砂（フェロモンが残っていると考えられる）で波形の道を描き、その上をアリが歩くかどうかを観察した。アリは砂に沿って歩かなかった。砂に残っている程度のフェロモンでは、アリは影響を受けない。

《実験２》

昨年と同じ巣穴（平地の巣穴）と別の巣穴（石臼の巣穴）の近くに、昨年の実験で最も多くのアリが集まった白砂糖、あまり集まらなかった氷砂糖を交互に並べて置いた。交互に置いたのは、「たまたま集まったのか、アリが選んで集まったのか」をはっきりさせるためだ。水を加えると氷砂糖にも多くのアリが集まった。１週間後（この間３回雨が降った）に、再び巣穴近くに白砂糖と氷砂糖を置いた。さらにフェロモンの影響を排除するために、砂糖の周囲に白砂をまいて観察した。

《結果》

平地の巣穴では、氷砂糖により多く集まった。石臼の巣穴では、白砂糖に多くのアリが集まった。集まった合計数をみると、ともに１週間前より4～5倍も多くのアリが集まった。

《考察》

〈２〉緊急事態の影響

【昨年の実験】働きアリが「２対８の法則」になるのか、クロヤマアリ50匹を砂の入った虫かごに入れて巣作りの様子を観察した。巣作りをしているアリは10匹ほどで、残りのアリは動かないか、砂糖水を吸うかしていた。緊急事態の時には活躍するのか、天敵のクロオオアリ４匹を入れてみた。今まで地面にいた１匹のクロヤマアリが活発に動き出し、クロオオアリを攻撃しはじめた。さらに仲間のクロヤマアリが出てきて、60分後にはクロオオアリ４匹とも巣穴に引きずり込んだ。攻撃に参加したのは24匹、集団の約50％が活動した。緊急時には「２対８の法則」ではなくなった。
【今回の実験】昨年の実験で50％のアリが活動したのは、「半数を残して全滅を回避するため」と考察したが、単に、投入するクロオオアリが少なかった可能性がある。そこで、10分間隔でクロオオアリを１匹ずつ、クロヤマアリの集団（92匹）に投入して、活動の様子を観察した。飼育箱は巣穴が作れず、観察のしやすい石こう敷きにした。

《結果》

クロヤマアリは、クロオオアリ３匹を投入したところで約９割が活動したが、その後は投入してもまったく反応せず、活動数も減った。最後にクロヤマアリは一か所にかたまっていた。クロヤマアリは生命にかかわる緊急事態では集団のほとんどが活動するが、敵が多くなると戦闘モードから防御モードになり、集団でかたまることでクロオオアリに対抗していると考えられる。飼育箱に巣穴があれば、引きずり込む戦術でもっと多くのクロオオアリを倒せたかもしれない。クロオオアリは、盛んにお尻を石こうにこすりつける奇妙な行動をとっていた。占領した場所を示すマーキングではないか。

〈３〉アリの数の影響

【実験】アリは何匹から「２対８の法則」で行動するのか？　飼育箱に入れるアリの数を変えて、行動を観察する。

《方法》

巣穴の様子が観察しやすい市販のゲルタイプ飼育箱８個を用意し、それぞれにクロヤマアリを１匹、２匹、３匹、４匹、５匹、６匹、８匹、10匹ずつ入れる。巣作りの様子（巣穴の掘り始めまでの時間、巣穴の長さ）と個々のアリの行動を２週間観察するため、水性マーカーでアリのお尻に着色した。

《結果と考察》

アリは着色マーカーを嫌がり、とくに８匹、10匹の集団では互いにマーカーをはがしてしまうなど、全部のアリの識別はできなかったが、３匹の場合は個々にはっきり識別できた。

①	巣穴は１匹、２匹の場合は掘らず、３匹以上の集団が掘った。確認のため１匹、２匹の飼育箱にアリを追加して３匹にしたら、１～２日後に巣穴を掘り出した。アリは３匹以上でないと集団として行動できない。
②	３匹の小集団でも働かないアリは存在した。他の集団でも全員で巣穴を掘るのではなく、集団のうちの数匹（３匹集団では２匹、４匹集団では３匹、５匹集団では４匹、６匹集団では４匹）が１～３匹ずつ交代で掘っていた。小集団でも「２対８の法則」通りに活動し、“怠けアリ”は必ずいる。
③	10匹集団では、互いのお尻のマーカーを取るのに必死だったために、掘り始めの時間が遅れた。全体としてアリが巣をあまり掘らなかったのは、マーキングにストレスを感じたこと、投入したアリの数も10匹以下と少なかったことが原因と考えられる。

〈４〉音、回転の影響

　昨年の観察で私がくしゃみをした時、アリの動きが早くなった。その原因をつかむため、音や回転による影響を観察する。

【音の影響確認実験】オーディオチェック用CDに収録されている周波数20～20,000Hzの音を、音圧レベル90dB程度に調整し、飼育箱にスピーカーを配置してアリに聞かせる。雷音や雨音なども聞かせ、アリの行動変化を観察した。

《結果と考察》

周波数については、低周波（20Hz）から高周波（20,000Hz）まで段階的に聞かせたが、行動にまったく変化はなかった。雨音にもまったく反応はなかった。雷音については素早く行動するなど激しく反応したが、これは音そのものではなく、雷音によって飼育箱が振動したためで、くしゃみの時も同様だったと考えられる。音や照度など、生命に直接影響のない環境変化には、アリは鈍感なのかもしれない。これに対して振動には、大きな動物の接近や土砂崩れの発生などと判断したため、急激な行動変化を取ったものと考えられる。

【回転の影響確認実験】レコードのアナログプレーヤーの上に飼育箱を設置し、回転数33rpmと45rpmで10分間回転させ、アリの行動変化を観察する。

《結果と考察》

回転中は行動が抑制され、ほとんどのアリが動かなかった。自然界では、川に流される木や葉に乗った時、動物の体につかまった時などに相当すると考えられ、振り落とされないように動きを止めているのではないか。回転後は、活動するアリが回転前よりも多かった。これは安全な環境になったため、危険な場所からいち早く逃げるための退避行動ではないか。また回転中に、中心付近のアリは立ち上がっていた。これはアリが方向が分からなくなって迷い、立ち上がったのではないか。