Ants - Ari (English spelling) ants

Japanese: アリ（蟻） - あり（英語表記）ants

A general term for insects belonging to the order Hymenoptera, family Formicidae. They are found on land all over the world, except for areas with extremely harsh climatic conditions such as the polar regions and upper alpine zones. Approximately 5,000 species have been reported worldwide, and if undescribed species are included, the number is estimated to be as high as 15,000. Approximately 200 species live in Japan. Ants live in family-like groups (social lives) centered around the queen, with clear caste (rank) differentiation and division of labor. The group is maintained and integrated through nutrient exchange and chemical information transmission.

[Yamauchi Katsunori]

form

There are three basic adult castes: males, queens, and workers (also called professional ants), each with a distinctive morphology. In some species, worker ants can have large individuals with abnormally developed heads (called soldiers or soldier ants). Most worker ants are in the range of 2-10 mm in body length, with the smallest Japanese Camponotus ant reaching about 1 mm and the Japanese Camponotus ant reaching 14 mm. Some Camponotus gigas ants found in Southeast Asia can reach 30 mm. Queen ants are generally larger than workers, with the largest being the queen of the Sasurai ant, which is about 50 mm long. Males are generally smaller than queens.

The body of an adult ant of all three castes can be divided into a head, thorax, and abdomen, but unlike bees, there is a petiole between the thorax and abdomen. The head of males is relatively small, but the compound eyes and three ocelli are well developed. In worker ants, the ocelli are vestigial or missing, and the compound eyes have almost completely degenerated in some species. The antennae are important sensory organs, and are divided into a stalk at the base and a whip-like portion at the end. Generally, males have 13 segments, and females have 12 segments. Some species have fewer segments, with females of the Japanese ant having 10 segments and females of the scaly ant having 4 segments. The mandibles are usually well developed and sturdy, and are suitable for biting and holding objects in their mouths. In most species, the shape is roughly triangular, but there are variations such as saw-shaped, sickle-shaped, and trident-shaped depending on feeding habits and habits. The thorax consists of the prothorax, mesothorax, and metathorax, which is the fused first abdominal segment (propodea). Males and queens generally have two pairs of wings and a well-developed thorax, but workers are wingless and have a simplified thorax structure. Queens shed their wings after mating. Between the thorax and abdomen is a scale-like, globular, or rod-like petiole consisting of one or two segments. These are morphologically the second or second and third abdominal segments. The abdomen is cylindrical or ovoid. Females have a venomous stinger at the end of their abdomen in many species, such as the Pterinae and Metopodinae, but in the Celastrinae subfamily, it is a cone-shaped nozzle from which formic acid is released.

In terms of internal structure, adult brook sacs are well developed, and food is stored in the brook sacs of worker ants and distributed to other individuals in the colony (the group in the nest centered around the queen) by mouth-to-mouth (trophic exchange). An example of a highly developed brook sac can be seen in honey ants. Secretory glands are well developed in various parts of the body, such as the mandibular gland, metathoracic gland, and pavanal gland, which secrete chemical substances (pheromones) that transmit social and sexual information. The ovaries are well developed in queens and the testes in males, and these reproductive organs take up most of the abdomen.

[Yamauchi Katsunori]

Development and Caste Differentiation

Ants undergo complete metamorphosis, developing in the following order: egg → larva → pre-pupa → pupa → adult. Eggs are milky white and somewhat elongated, and usually loosely adhere to each other to form a mass. Larvae are white, maggot-like, lacking legs, and have various types of hair on their surface. They adhere to each other to form a mass, which, like eggs, is convenient for worker ants to transport. There are few definitive studies on the number of larval stages, but it is thought that they generally go through 3 to 4 stages. In the subfamily Perinae and Scrophulariinae, the larvae make cocoons and pupate inside them, but the subfamily Formicinae and Pericariinae do not make cocoons.

Worker ants are incompletely developed females, and usually emerge from fertilized eggs, just like queens. Differentiation into the two is caused by differences in the quality and quantity of food during the larval stage. That is, larvae that are fed a lot of high-protein food will develop into queens. Other factors that play a role include differences in the amount of nutrients stored in the eggs and the presence or absence of inhibition by queen substances. Differentiation between worker ants and soldiers also results from differences in the composition and quantity of food during the larval stage. In some species, intercastes, which are intermediate forms between queens and workers, may also occur.

Almost all species have queens and workers, but the parasitic ants of the brown ant colony lack workers, and the ant species of the yellow ant have no queens and reproduce only through parthenogenesis of the workers. Males develop from unfertilized eggs, and their somatic cells have half the number of chromosomes as females.

[Yamauchi Katsunori]

Founding and growth of the colony

In mature colonies, winged ants (queen and male) are raised once a year. Winged ants emerge from summer to autumn, and generally take off on a mating flight on a windless day with high temperature and humidity. The time of the mating flight is almost the same for each species, with the black mountain ant and the Japanese carpenter ant taking place during the day, the brown ant often taking place in the early morning, the yellow ant in the evening, and the hayashi brown ant and the Kawara brown ant just after sunset. In the species of ants that take their mating flight from the evening to just after sunset, a large group of winged ants may fly to a light at night. Mating takes place in the air or on the ground, and the male dies shortly thereafter. The queen, who has stored sperm in her spermatheca, creates a small nest chamber and locks herself in. Eventually, the queen lays a small number of eggs and feeds the larvae with her saliva. The abdominal fat body and unnecessary flight muscles are broken down and fed to the larvae. In higher ants such as those of the Formicinae and Ardisia nae, the queen never leaves the nest after building it, but in lower ants such as the Tusked and Sawtoothed ants, the queen often leaves the nest to forage. The first individuals raised are all small worker ants, who forage and take care of the larvae or the queen, while the queen devotes herself to laying eggs. As the number of worker ants increases, the queen's egg-laying ability increases and the colony grows year by year, but when it reaches a certain size, winged ants are raised from some of the larvae. Since the queen's egg-laying ability has a physiological limit, the colony's growth eventually reaches a plateau and the colony is destroyed when the queen dies. There is no precise research on the lifespan of ants, but it is estimated that worker ants last 1-2 years and queen ants last for about 10 years. It has been revealed in leaf-cutting ants that the growth of a colony follows a logistic curve (a type of S-shaped curve that represents growth).

The number of worker ants in a fully grown colony ranges from a few dozen in the case of the genus Acanthurus and the genus Kadoshiari, to several thousand or tens of thousands in more advanced species, up to 2 million in the case of the army ant and 20 million in the case of the genus Sasura.

In addition to colony founding by a single queen, there are also pleometrosis (polygynosis) where multiple queens work together, social parasitism where a queen invades another species' colony to raise her own offspring, and nest fragmentation where a queen and worker ants leave the mother nest to form a new colony. Pleometrosis is often seen in the wrinkled ant, while nest fragmentation is common in the red mountain ant and the red mountain ant. There are more than a dozen known species of temporary social parasitism in Japan. For example, the red mountain ant temporarily parasitizes the black mountain ant, the black grass ant temporarily parasitizes the yellow-spotted ant, the yellow-spotted ant temporarily parasitizes the brown ant, and the thorn ant temporarily parasitizes the Japanese camponotus. In temporary social parasitism, the queen of the host ant is killed by the queen or worker ants of the parasitic ant, so initially a mixed colony with two types of worker ants is seen, but eventually a pure colony of the parasitic species appears. Samurai ant queens also parasitize black mountain ant colonies and establish their own colonies, but because samurai ant worker ants are unable to forage or raise larvae, they go on slave hunts (doreigari) every summer targeting black mountain ants, plundering their cocoons and larvae, and making the slaves fulfill this role. Such colonies are always mixed colonies with worker ants of both species, but since samurai ant worker ants do not leave the nest except to hunt slaves, they are usually indistinguishable from black mountain ant nests. Red mountain ants also slave hunt black mountain ants, but unlike samurai ants, the former worker ants are involved in foraging and child rearing activities.

In most species, there is only one queen in one nest (monogamous), but in some species, the queen returns to the mother nest after the nuptial flight, or mates and remains in the mother nest, resulting in several or several thousand queens in one nest (polygynous). In polygynous nests, the fecundity of each queen decreases, but the fecundity of the entire colony increases. Whereas the growth of a monogynous colony plateaus at a certain size, a polygynous colony can grow indefinitely if there are no limitations on nesting sites or food. A polygynous colony of the red-eared mountain ant builds new nests and splits up one after another, but there is interaction between individuals between the split nests, and each nest is merely a branch. Countless red-eared mountain ant mounds are distributed along the Ishikari coast of Hokkaido over a distance of about 20 kilometers, and there is interaction between individuals between them, so the whole is considered to be one huge colony.

[Yamauchi Katsunori]

Information transmission

Pheromones, substances produced by secretory glands in various parts of the body, play an important role in integrating ant colonies. When an ant's nest is invaded by an intruder, the ant secretes and releases a substance to warn its fellow ants. This is the alarm pheromone, which is secreted from the mandibular gland and other parts of the colony. It is known that low concentrations attract ants, while high concentrations repel ants. Pheromones are also used to inform fellow ants of the location of food. Ants that find food return to the nest by judging the direction from the position of the sun. It is believed that ants can sense polarized light, just like honeybees. Ants that have taken liquid food become excited and return to the nest while leaving trail pheromones on the ground from the end of their abdomen. Fellow ants follow the pheromones to find food, which is inefficient at first because the pheromones are weak and sparse, but as the number of individuals returning to the nest increases, the pheromones become stronger and a clear ant procession is formed. Trail pheromones are secreted from the hindgut, poison gland, and pavan gland. Queen substance has not been isolated or identified, but it is thought to be widely present in ants. The presence of a queen inhibits the differentiation of larvae into queens in comb ants, and inhibits worker ants from laying eggs in wood ants and forest ants. Sex pheromones have been identified in Xenomyrmex floridanus , which lives in Florida, North America. The venom gland secretions of this species of queen attract males and stimulate mating behavior.

In many species, each colony has its own territory and is exclusive to members of other colonies. It is believed that they distinguish between members of the same colony and members of other colonies by differences in the colony odor that permeates their body surface.

[Yamauchi Katsunori]

nest

Ant nests can be broadly divided into those built underground and those built above ground. In general, the proportion of ground-nesting species is high in the tropics and subtropics, while most species nest underground in cold regions. In arid regions, nests tend to be built deep underground.

Species such as the Amplexicaule ant and the Agito ant use the space under stones or fallen trees as their nests, and often relocate their nests. The Sasuraia ant does not build nests at all, and when camping, the worker ants themselves become the outer covering for the queen and larvae inside. The Muneboso ant and the Siberian hard ant build their nests in hollow spaces in dead Japanese silver grass, bamboo, and tree twigs. The Hirazu Camponotus ant also builds its nest in hollow spaces in twigs, and the soldiers use their specialized shield-shaped heads to cover the small entrance holes, only opening the entrance when fellow ants enter or exit. The nests of the Kuroyama ant and the Kuronaga ant are built underground, reaching depths of 3 meters and 4 meters, respectively. The Hayashikiroke ant and the Mitsuba ant spread their nests deep underground along the roots of trees and bamboo, live on root aphids and scale insects, and do not emerge to the surface except during the mating flight season. The brown ant prefers to build its nest in damp rotting wood such as fallen trees and stumps, and uses soil and wood chips to cover the ant trails outside the nest and the trunks that raise aphids to create tunnels. The black ant builds a carton nest (a nest consisting of many chambers separated by cardboard-like walls) in hollows in the trunks of trees, and collects nectar from aphids on nearby trees. The processions of the black ant are the largest among Japanese ants. Carton nests are also built on trees by many species in the tropics, including the scorpion ants. The paper ant, which is widely distributed in the tropical regions of Asia, builds a nest on trees by holding larvae in its mandibles and sewing together leaves with the silk threads it spits out. The Javan ant, Tridelaria arvensis, builds its nest in the stems of the Rubiaceae plant called Arinostridia. The stem of this plant is thick and swollen, and when young it serves as a water reservoir, but as it matures it dries up and becomes hollow, which the ants can use. There is also a close relationship between the Borneo scorpion ant and the ant-like plant, and between the acacia ant and acacia in Mexico, and these types of plants are called myrmecophytes.

Various small animals live in ant nests, and among these, those that cannot live independently of ants are called myrmecofauna. When the larvae of the butterfly black copper butterfly reach the third stage, they are carried to the ant nest by worker ants of the Japanese Camponotus japonica, and grow by being fed by the ants through mouth-to-mouth transfer. Meanwhile, the ants lick the nectar secreted from glands on the back of the black copper butterfly larvae. This symbiotic relationship between butterflies and ants is also seen in the yellow spotted swallowtail butterfly and the Japanese bush ant, and in the brown copper butterfly and the wrinkled ant. The ant rove beetle, which lives in the nests of mountain ants, and the brown ant beetle, which lives in the nests of the brown ant, secrete nectar from the back of their abdomens to protect themselves from ants. Other creatures that live in ant nests and feed on ant carcasses and food remnants, but are not particularly protected by ants, include the ant woodlouse, the ant-horned viper, and the ant-horned cricket. It has been revealed that the cockroach Attaphylla, which lives in leaf-cutter ant nests, reacts to the leaf-cutter ant's trail pheromone in the same way as ants, which is an interesting phenomenon in understanding the symbiotic mechanism between ants and myrmecophiles.

[Yamauchi Katsunori]

Diet

Ants have a wide variety of dietary habits. Lower ants such as the subfamily Acanthinae and Acanthinae are mostly carnivorous. They feed on a wide range of foods, including insect larvae, earthworms, and the carcasses of small animals, but some are limited to specific foods. The cotton-spotted and water-scarred ants feed mainly on centipede eggs, the scaled ants feed mainly on springtails, and the constricted ants feed mainly on other ants. Higher ants also eat plants. The black long-legged ant collects grass seeds in the fall and stores them in its nest, living in its nest underground from winter to summer. The brown-spotted ant also eats meat and collects seeds for food. Leaf-cutter ants, which live from Central America to South America, have a unique diet, cutting off plant leaves and carrying them to their underground nests, where they cultivate a type of mycelium on them for food. Many of the higher ants are omnivorous, and in addition to animal foods, they also consume many other foods, such as secretions from the nectar glands of flowers and leaves, and honeydew secreted by aphids and scale insects. In particular, the symbiotic relationship with aphids is thought to be important for them to obtain a stable food supply.

[Yamauchi Katsunori]

Classification

The classification of subfamilies varies slightly depending on the researcher, but a more detailed division would divide living ants into 12 subfamilies. Of these, the Nothomyrmiciinae and Aneuretinae consist of one genus and one species, and are found only in Australia and Sri Lanka, respectively. The Myrmeciinae also have a narrow distribution range, found only in Australia and New Caledonia. The Dorylinae and Ecitoninae live in tropical and subtropical regions, with the former found in Asia and Africa and the latter from Central America to South America. The Pseudomyrmicinae are found in tropical and subtropical regions all over the world, but have not yet been found in Japan. The following seven subfamilies are found in Japan:

(1) Ponerinae: The abdominal stalk is one segmented, the abdomen is slightly constricted between the first and second segments, and has a poisonous stinger. About 20 species are known to be native to Japan, including the sawtoothed ant, cotton-striped ant, trapdoor ant, and giant ant.

(2) Leptanillinae: Small, slender ants, females are wingless, and males lack wing veins. Although degeneration can be seen in various parts of the body, they are considered to be in a similar group to the Susuri ant and the Army ant. Five species have been discovered in Japan, including the Yasumatsu ant.

(3) Subfamily Dorylinae: These are army ants found in Asia and Africa. They do not have fixed nests, but alternate between wandering periods when they move from one colony to another almost every day, and stationary periods when they settle temporarily. Their foraging activities are large-scale, and they live in large, dense populations, which is why they are feared and referred to as a black carpet. In Japan, one species of Dorylinae has been discovered on Iriomote Island in Okinawa.

(4) Cerapachyinae: This group attacks other species of ants collectively and feeds mainly on ants. They frequently move their colonies. Two species are known from Japan.

(5) Myrmicinae: The stalk has two segments and a poisonous stinger at the end of the abdomen. This is the largest subfamily and includes more than 2,000 species in 130 genera. There are about 70 species in Japan, including the red-legged ant, the long-legged ant, the wrinkled ant, the black-legged ant, and the scale ant. Harvester ants, which collect grass seeds, and leaf-cutter ants, which cultivate fungi, are also included in this subfamily.

(6) Dolichoderinae: The abdominal stalk is one segmented, and the sting at the end of the abdomen is vestigial. The larvae do not make cocoons. There are six species found in Japan, including the Siberian fire ant and the Dolichoderinae.

(7) Formicinae: The petiole is single-segmented and has no stinger at the end of the abdomen. The larvae usually make cocoons. This family contains the second largest number of species after the Formicinae. There are about 60 species found in Japan, including the Japanese mountain ant, the Japanese carpenter ant, the brown ant, the samurai ant, the spiny ant, and the red-spotted ant. The Tsumugiyai ant and the Mitsu ant are also included in this subfamily.

In addition to the extant subfamilies mentioned above, the subfamily Antinae is known from fossils. This subfamily consists of one species, Antinae, discovered in Cretaceous amber in New Jersey, North America. Antinae has the most primitive form of any ant known to date, but there is caste differentiation, indicating that ants had already acquired a social nature (eusociality) with differentiated ranks and roles 100 million years ago.

[Yamauchi Katsunori]

Relationship with human life

Leaf-cutter ants are a major pest of coffee plantations in Brazil and other countries because they cut and collect leaves. Many ants protect aphids and indirectly harm plants. However, this alone does not make it easy to dismiss ants as pests. For example, the red wood ant family of European ants protect aphids while also preying on large numbers of pest insects and their larvae in pine forests, and are therefore protected as natural enemies of forest pests. Also, in China and India, the paper ant, Tsumugiyai, has long been used to control pests on citrus trees.

The stings of the giant fire ant and the wrinkled fire ant are extremely painful, but in Japan, such attacks are rare. Some tropical ants, such as the red fire ant and the tusk fire ant, have strong and sharp mandibles, and their bites and stings are extremely painful and cause persistent pain and swelling.

Recently, ants have been causing damage to wiring and switches in electrical systems. In Japan, it is said that in a two-year period from 1969, blue ants entered relay devices, causing 22 malfunctions in railway signals. There have also been cases of small brown ants entering telephone line relay devices and causing malfunctions, and of black ants entering home generator motors and causing malfunctions.

[Yamauchi Katsunori]

Folklore

Perhaps because they live in close proximity to humans and lead social lives, ants have many legends that explain their similarity to humans, which is unusual for insects. One notable example is the story that ants became the first humans; the Native American Popes believe that the first humans were ants, and the Apaches call the Navajos ant people. The Andaman Islanders in the Indian Ocean also tell of a man born from a bamboo plant who married a woman made from clay taken from a termite nest, and became the ancestors of humans.

Ants are believed to foresee events and act accordingly, and there are many customs in which their movements are seen as omens. In Japan, it is said that when ants fight, rain will fall, and among the Ainu, the sight of many large black ants is seen as a sign of an unlucky year. Similar legends exist in America, and in Europe, ants are also said to bring good or bad luck. Some South American Indian tribes recognize religious significance in being bitten by ants, and the Apalai people bite their entire body into large black ants to ward off evil spirits such as illness. In some tribes, there is also a custom of biting boys and girls into ants as a ritual test to become adults, and ants are deeply connected to life.

[Yo Kojima]

"Haruo Furukawa, 'The Marriage of Ants,' Newly Revised and Expanded Edition (1971, Hosei University Press)" ▽ "Katsuharu Tsuneki, 'The Life of Ants,' 2nd Edition (1976, Chiyoda Shobo)" ▽ "Masaaki Morishita, 'Ecology Lectures 19: Animal Societies' (1976, Kyoritsu Shuppan)"

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

昆虫綱膜翅(まくし)目アリ科Formicidaeに属する昆虫の総称。極地や高山帯上部など気候条件のきわめて厳しい地域を除いて、全世界の陸地に分布している。世界に約5000種が報告されており、未記載の種を含めると1万5000種に上ると推定されている。日本には約200種が生息している。アリは女王を中心に家族的集団生活（社会生活）を営み、そこには明らかなカースト（階級）の分化があり、仕事の分業がみられる。集団は栄養交換や化学的情報伝達手段などによって統合維持される。

［山内克典］

形態

成虫には基本的に三つのカースト、すなわち雄、女王、働きアリ（職アリともいう）があり、それぞれ特徴的な形態をしている。種によっては、働きアリに頭部が異常に発達した大形の個体（兵アリまたは兵隊アリとよばれる）がみられる。アリの大きさは、働きアリで大部分のものが体長2～10ミリメートルの範囲に入るが、日本産で最小のコツノアリは約1ミリメートル、クロオオアリでは14ミリメートルに達する。東南アジアに分布するギガスオオアリには30ミリメートルに及ぶものがある。女王アリは一般に働きアリより大きく、最大のものはサスライアリの女王で約50ミリメートルになる。雄は一般に女王より小さい。

　アリの成虫の体は、三つのカーストとも頭部、胸部、腹部に区分できるが、ハチ類と異なり、胸部と腹部の間に腹柄節がある。頭部は雄が相対的に小さいが、複眼と3個の単眼がよく発達している。働きアリでは、単眼は痕跡(こんせき)的かあるいは消失しており、複眼も種類によってはほとんど退化している。触角は重要な感覚器官で、基部の柄節と残りの鞭(べん)状部に分けられる。一般に雄では13節、雌では12節からなる。種類によってはこれより少なく、トフシアリの雌では10節、ウロコアリの雌では4節である。大あごは普通よく発達して頑丈であり、物をかんだりくわえたりするのに適している。形は多くの種がほぼ三角形の形状をしているが、食性や習性によって、鋸(のこぎり)状、鎌(かま)状、三つまた状など変化がある。胸部は、前胸、中胸、および腹部第1節（前伸腹節）が融合した後胸からなる。雄と女王では一般に2対のはねがあり胸部は発達しているが、働きアリは無翅(むし)で胸部の構造は単純化している。女王は交尾後に、脱翅する。胸部と腹部の間に1節または2節からなる鱗片(りんぺん)状、球状、あるいは棒状の腹柄節がある。これらは形態学的には腹部第2節または第2・第3節である。腹部は円筒状ないし卵状。雌では、ハリアリ亜科、フタフシアリ亜科などの多くの種は腹端に毒針をもつが、ヤマアリ亜科では円錐(えんすい)状のノズルとなっていて、ここから蟻酸(ぎさん)を放出する。

　内部構造では、成虫の嗉嚢(そのう)がよく発達し、食物は働きアリの嗉嚢に蓄えられ、コロニー（巣の中の女王を中心とした集団）内のほかの個体に口移しで分配される（栄養交換）。嗉嚢の著しく発達した例はミツアリにみられる。大あご腺(せん)、後胸側腺、パバン腺など体内各部に分泌腺が発達し、そこから社会的、性的情報伝達を担う化学物質（フェロモン）が分泌される。女王では卵巣、雄では精巣がよく発達し、腹部の大部分はこれらの生殖器官で占められる。

［山内克典］

発生とカーストの分化

アリは完全変態を行い、卵→幼虫→前蛹(ぜんよう)→蛹(さなぎ)→成虫の順に発育する。卵は乳白色でやや細長く、普通互いに緩く粘着して塊となる。幼虫は白色のウジ虫状で肢(あし)を欠き、体表には各種の体毛があり、互いに付着して塊になり、卵と同様に働きアリの運搬に好都合である。幼虫の齢数に関する確実な調査は少ないが、おおむね3～4齢を経過すると考えられている。ハリアリ亜科やヤマアリ亜科では、幼虫は繭をつくり、その中で蛹化するが、フタフシアリ亜科やルリアリ亜科は、繭をつくらない。

　働きアリは雌性の不完全に発育したもので、普通、女王と同様に受精卵から発生する。両者への分化は、幼虫期の食物の質および量の差によって引き起こされる。つまり、高タンパク質の食物が多く与えられた幼虫は女王に育つ。そのほか、卵内に蓄えられた栄養分の差や、女王物質による抑制の有無などが関与している。働きアリと兵アリの分化も、幼虫期の食物の成分および量の違いに由来する。種類によっては、女王と働きアリの中間形であるインターカーストが発生することもある。

　ほとんどすべての種は女王と働きアリをもつが、トビイロシワアリの巣に寄生するヤドリアリは働きアリを欠き、アミメアリでは女王がなく、働きアリの単為生殖のみで繁殖する。雄は無精卵から発生し、その体細胞の染色体は雌性の半数である。

［山内克典］

コロニーの創設と成長

成熟したコロニーでは、年1回羽アリ（女王と雄）が育てられる。羽アリは夏から秋にかけて羽化し、一般に温度や湿度の高い無風の日に一斉に結婚飛行に飛び立つ。結婚飛行の時刻は種によってほぼ一定しており、クロヤマアリやクロオオアリでは日中、トビイロケアリでは早朝が多く、キイロケアリでは夕方、ハヤシトビイロケアリやカワラトビイロケアリでは日没直後におこる。夕方から日没直後に結婚飛行を行うケアリ類では、夜間、羽アリの大群が灯火に飛来することがある。交尾は空中または地上で行われ、その後まもなく雄は死に絶える。受精嚢に精子を蓄えた女王は、小さな巣室をつくって閉じこもる。やがて女王は少数の卵を産み、唾液(だえき)で幼虫を養う。腹部の脂肪体や不要になった飛翔(ひしょう)筋は分解されて幼虫に与えられる。高等なヤマアリ亜科やルリアリ亜科などのアリでは、巣作り以降女王は巣外に出ることはないが、下等なキバハリアリやノコギリハリアリでは女王はしばしば巣外に出て採餌(さいじ)活動を行う。最初に育てられた個体はすべて矮小(わいしょう)な働きアリで、採餌や幼虫あるいは女王の世話を行い、女王は産卵活動に専念するようになる。働きアリの増加とともに女王の産卵力は高まり、コロニーは年ごとに成長していくが、一定の大きさに達すると幼虫の一部から羽アリが育てられるようになる。女王の産卵力には生理的限界があるため、コロニーの成長はやがて頭打ちとなり、女王の死によって滅びていく。アリの寿命について正確な調査はないが、働きアリで1～2年、女王アリで十数年ぐらいと推定される。コロニーの成長はロジスティック曲線（成長を表すS字状曲線の一方式）に従うことがハキリアリで明らかにされている。

　十分成長したコロニーにおける働きアリの個体数は、クビレハリアリやカドフシアリでは数十であるが、高等な種では普通数千から数万になり、グンタイアリでは200万、サスライアリでは2000万に及ぶ。

　コロニー創設には女王が単独で行うもののほかに、複数の女王が共同して行うプレオメトロシス（多雌創設）、女王が他種のアリのコロニーに入り込んで自分の子供を育てさせる社会寄生、女王と働きアリが母巣を出て新しいコロニーをつくる分巣がある。プレオメトロシスはシワクシケアリでしばしばみられ、分巣はツノアカヤマアリやエゾアカヤマアリで普通に行われる。一時的社会寄生種は日本で十数種が知られている。たとえば、アカヤマアリはクロヤマアリに、クロクサアリはアメイロケアリに、アメイロケアリはトビイロケアリに、トゲアリはクロオオアリにそれぞれ一時的に寄生する。一時的社会寄生では、寄主アリの女王は寄生アリの女王か働きアリによって殺されるため、初期には2種の働きアリをもつ混合コロニーがみられるが、やがて寄生種の純粋なコロニーが出現する。サムライアリの女王もクロヤマアリのコロニーに寄生して自分のコロニーを創設するが、サムライアリの働きアリは採餌や幼虫の養育ができないため、毎年夏にクロヤマアリを対象に繭や幼虫を略奪する奴隷狩り(どれいがり)を行い、奴隷にその役目をさせる。このようなコロニーはつねに両種の働きアリをもつ混合コロニーであるが、奴隷狩り以外にはサムライアリの働きアリは巣外に出ないので、普通クロヤマアリの巣と区別がつかない。アカヤマアリもクロヤマアリを奴隷狩りするが、前者の働きアリはサムライアリと異なり、採餌や育児活動を行う。

　多くの種では一つの巣の女王数はただ1匹（単女王性）であるが、種類によっては女王が結婚飛行後に母巣に戻り、あるいは母巣内で交尾をして居残ることにより、一つの巣に数匹ないし数千の女王がみられる（多女王性）。多女王性の巣では、女王個々の産卵力は低下するが、コロニー全体の産卵力は高まる。単女王性のコロニーの成長は一定の大きさで頭打ちになるのに対し、多女王性のコロニーでは営巣場所や餌(えさ)に限界がなければ、その成長は無限である。多女王性のエゾアカヤマアリのコロニーは新しい巣をつくり次々に分裂していくが、分裂した巣の間には個体の交流があり、個々の巣は単なる分室にすぎない。北海道石狩海岸には約20キロメートルにわたって無数のエゾアカヤマアリのアリ塚が分布しているが、それらの間には個体の交流があり、全体が一つの巨大なコロニーと考えられている。

［山内克典］

情報伝達

アリのコロニーを統合する上で、体内各部の分泌腺から生産される物質であるフェロモンが重要な役割をもっている。巣が侵入者に侵された場合、物質を分泌発散させ、仲間に警報を送る。これが警報フェロモンで、大あご腺などから分泌され、低濃度では仲間を誘引し、高濃度では忌避作用をもつことが知られている。餌のありかを仲間に知らせる場合もフェロモンが用いられる。餌をみつけたアリは、太陽の位置から方角を判定して帰巣する。ミツバチ同様アリは偏光を感じると考えられている。液状の餌をとったアリは、興奮状態になり、腹部末端から道しるべフェロモンを地面につけながら帰巣する。仲間のアリはフェロモンをたどって餌を発見するが、最初はフェロモンが薄くまばらなために効率は悪いが、帰巣する個体が増すにつれ、フェロモンは濃くなり、明らかなアリの行列が形成される。道しるべフェロモンは、後腸、毒腺、パバン腺などから分泌される。女王物質は分離・同定されていないが、アリ類にも広く存在していると思われる。女王の存在は、クシケアリでは幼虫が女王に分化するのを抑制し、ムネボソアリやヤマアリ類では働きアリの産卵を抑制する。性フェロモンについては、北アメリカのフロリダにすんでいるキセノミルメックス・フロリダヌスXenomyrmex floridanusで明らかにされている。この種類の女王の毒腺分泌物は雄を誘引し、交尾行動を刺激する。

　多くの種類でそれぞれのコロニーは縄張り（テリトリー）をもち、ほかのコロニーの個体に対して排他性を示す。仲間と他のコロニーの個体の識別は体表に染み込んでいるコロニー臭の違いによると考えられている。

［山内克典］

巣

アリの巣は、地中につくられるものと地上部につくられるものとに大別できる。一般に、熱帯、亜熱帯では地上営巣性の種類の割合が高く、寒冷地では大部分の種は地中に営巣する。また、乾燥地では巣は地中深くつくられる傾向がある。

　アミメアリやアギトアリなどは、石下や倒木下などの空間をそのまま巣として利用し、しばしば巣を移転する。サスライアリはまったく巣をつくらず、宿営のときは働きアリ自身が外被となって、中に女王や幼虫を保護する。ムネボソアリやシベリアカタアリは枯れたススキ、タケ、樹木の小枝の中空部に営巣する。ヒラズオオアリも小枝の中空部に営巣し、兵アリは盾状に特殊化した頭部で出入口の小孔(こあな)をふさいでいて、仲間のアリが出入りするときだけ入口を開く。クロヤマアリやクロナガアリの巣は地中につくられ、その深さはそれぞれ3メートルと4メートルに及ぶ。ハヤシキイロケアリとミツバアリは、樹木やタケの根に沿って地中深く巣を広げ、ネアブラムシやカイガラムシを飼養して生活し、結婚飛行の時期以外は地表に現れない。トビイロケアリは倒木や切り株など湿った朽ち木に好んで営巣し、巣外のアリ道やアブラムシを飼養している樹幹部を土や木くずでトンネル状に覆う。クロクサアリは樹幹の空洞などに土や木くずを用いて、ボール紙状の壁で仕切られた多数の巣室からなる巣（カートン巣）をつくり、近くの樹木のアブラムシから蜜(みつ)を集める。クロクサアリの行列は日本のアリのなかでもっとも大規模なものである。カートン巣は熱帯ではシリアゲアリ類など多くの種によって樹上にもつくられる。アジアの熱帯に広く分布するツムギアリは、幼虫を大あごでくわえ、その吐き出す絹糸で木の葉をつづり合わせて樹上に巣をつくる。ジャワ島のトリデルリアリは、アリノストリデというアカネ科の植物の茎の中に営巣する。この植物の茎は太く膨れており、若いときは貯水器の役を果たすが、成長すると乾いて空洞となりアリに利用される。ボルネオ島のボルネオシリアゲアリとアリヤドリギ、メキシコのアカシアアリとアカシアなどの間にも密接な関係があり、このような植物をアリ植物という。

　アリの巣内には、さまざまな小動物が生活しているが、これらのうちアリとは無関係に生活できないものをアリ動物という。チョウ類のクロシジミの幼虫は3齢に達すると、クロオオアリの働きアリによってアリの巣に運ばれ、アリから口移しで食物を与えられて成長する。一方、アリはクロシジミ幼虫の背面にある腺から分泌される蜜をなめる。このようなチョウとアリの共生関係は、キマダラルリツバメとハリブトシリアゲアリ、ゴマシジミとシワクシケアリなどにもみられる。ヤマアリ類の巣にすむアリノスハネカクシ、トビイロケアリの巣にすむヒゲブトアリヅカムシは、腹部背面から蜜を分泌しアリから保護される。アリの巣にすみ、アリの死骸(しがい)や食物の残りを食べて生活するが、アリからとくに保護されないものに、アリスワラジムシ、アリヅカエンマムシ、アリヅカコオロギなどがある。ハキリアリの巣に生息するゴキブリ類のアッタフィラは、ハキリアリの道しるべフェロモンにアリと同じように反応することが明らかにされており、アリとアリ動物の共生機構を知るうえで興味深い現象である。

［山内克典］

食性

アリの食性は多様に分化している。キバハリアリ亜科やハリアリ亜科などの下等なアリ類はほとんど肉食である。昆虫の幼虫、ミミズ、小動物の死骸など餌の範囲は広いが、なかには特殊な食物に限定されるものもある。ワタセハリアリやミゾカシラハリアリはムカデ類の卵を、ウロコアリはトビムシ類を、クビレハリアリはほかのアリ類をもっぱら主食とする。高等なアリでは植物食もみられるようになる。クロナガアリは秋に草の種子を集めて巣に蓄え、冬から夏の間は地中の巣の中で生活する。トビイロシワアリも肉食するほかに種子を集めて食物とする。中央アメリカから南アメリカにすむハキリアリの食性は特殊で、植物の葉を切り取って地中の巣に運び、その上にある種の菌糸を培養して食物とする。高等なアリの多くは雑食性で、動物性食物のほかに花や葉の蜜腺(みつせん)の分泌物、アブラムシやカイガラムシなどの分泌する甘露など多くのものが加わる。とくにアブラムシとの共生関係は安定して食物を獲得するうえで重要と考えられる。

［山内克典］

分類

亜科の分類は研究者によって多少異なるが、やや細分的なものでは現生のアリは12亜科に分けられる。このうち、アカツキアリ亜科Nothomyrmiciinaeとハリルリアリ亜科Aneuretinaeは1属1種からなり、それぞれオーストラリアとスリランカにのみ産する。キバハリアリ亜科Myrmeciinaeも分布範囲は狭くオーストラリアとニューカレドニア島に産する。サスライアリ亜科Dorylinaeとグンタイアリ亜科Ecitoninaeは、熱帯、亜熱帯地方に生息するが、前者はアジア、アフリカに、後者は中央アメリカから南アメリカに分布している。ナガフシアリ亜科Pseudomyrmicinaeは全世界の熱帯、亜熱帯地方に分布するが、日本では未発見である。日本からは、次の7亜科を産する。

(1)ハリアリ亜科Ponerinae　腹柄は1節で、腹部は第1節と第2節の間で多少くびれ、毒針がある。日本産はノコギリハリアリ、ワタセハリアリ、アギトアリ、オオハリアリなど約20種が知られている。

(2)ムカシアリ亜科Leptanillinae　小形で細長いアリで、雌は無翅、雄ははねの翅脈を欠く。体の各部に退化現象がみられるが、サスライアリやグンタイアリと近いグループと考えられている。日本からはヤスマツムカシアリなど5種類が発見されている。

(3)サスライアリ亜科Dorylinae　アジア、アフリカのグンタイアリで、巣は一定せず、毎日のようにコロニーを移動する放浪期と一時的に定住する停滞期が交互に現れる。採餌活動は大規模で、おびただしい個体群が密集して活動するので、黒いじゅうたんといわれて恐れられている。日本では、沖縄の西表(いりおもて)島からヒメサスライアリの1種が発見されている。

(4)クビレハリアリ亜科Cerapachyinae　他種のアリを集団的に襲撃しアリを主食とするグループで、コロニーの移動を頻繁に行う。日本から2種類が知られている。

(5)フタフシアリ亜科Myrmicinae　腹柄は2節で腹端に毒針がある。もっとも大きな亜科で、130属2000種以上を含む。日本産はアミメアリ、アシナガアリ、シワクシケアリ、クロナガアリ、ウロコアリなど約70種類。草の種子を集める収穫アリ、菌類を培養するハキリアリもこの亜科に含まれる。

(6)ルリアリ亜科Dolichoderinae　腹柄は1節で、腹端の毒針は痕跡(こんせき)的。幼虫は繭をつくらない。日本産はシベリアカタアリ、ルリアリなど6種類である。

(7)ヤマアリ亜科Formicinae　腹柄節は1節で、腹部末端に毒針はない。幼虫は普通繭をつくる。フタフシアリ亜科に次いで多くの種類を含む。日本産はクロヤマアリ、クロオオアリ、トビイロケアリ、サムライアリ、トゲアリ、アメイロアリなど約60種。ツムギアリやミツアリもこの亜科に含まれる。

　以上の現生の亜科のほかに、化石からアケボノアリ亜科が知られている。北アメリカのニュー・ジャージー州の白亜紀層の琥珀(こはく)から発見されたアケボノアリ1種からなる亜科である。アケボノアリはこれまで知られているアリのうちもっとも原始的な形態をもつが、カーストの分化があり、アリは1億年前にはすでに階級と役割が分化した社会性（真社会性）を獲得していたことを示している。

［山内克典］

人間生活との関係

ハキリアリは木の葉を切り取って集めるため、ブラジルなどでは、コーヒー園の大害虫である。多くのアリはアブラムシを保護し、間接的に植物に害を与える。しかしこの点だけで、アリを害虫として簡単にかたづけることはできない。たとえば、ヨーロッパのエゾアカヤマアリの仲間は、アブラムシを保護する一方、マツ林の害虫やその幼虫を大量に捕食するので、森林害虫の天敵として保護されている。また、中国やインドでは、ツムギアリがミカン類の害虫駆除に古くから利用されてきた。

　オオハリアリやシワクシケアリに刺されると強い痛みを感じるが、日本ではこのような被害を受けることはまれである。熱帯にすむアリには、アカカミアリやキバハリアリのように、大あごが強くて鋭く、かまれたり刺されたりすると非常な痛みを感じ、また痛みやはれが持続するものがある。

　最近では、電気系統の配線やスイッチなどがアリの被害を受けることがある。日本では1969年（昭和44）から2年間に、ルリアリがリレー装置に入り込み、鉄道の信号機が22件も故障したといわれる。そのほか、ヒメアリが電話線のリレー装置に入り込んで故障させた例や、クロクサアリが自家発電のモーターに入り込んで故障させた例がある。

［山内克典］

民俗

身近で社会的な生活を営むためか、アリには昆虫類では珍しく、人間との類同性を説いた伝承が多い。その顕著な例は、アリが最初の人間になったというもので、北アメリカの先住民、ポピ人では、最初の人間はアリであったと信じ、アパッチ人はナバホ人をアリ人間とよんでいる。また、インド洋のアンダマン島民は、タケの中から生まれた男がシロアリの巣からとった粘土でつくった女と結婚し、人間の先祖になったと伝えている。

　アリは物事を予知して行動するとして、その動きを何かの前兆とみる風習も多い。日本ではアリが闘うと雨が降るといい、アイヌでは大きな黒いアリが多くみられるのを凶年の前兆とする。類似の伝えはアメリカにもあり、ヨーロッパでもアリに関して縁起のよしあしがいわれる。南アメリカのインディオには、アリにかまれることに宗教的な意義を認めている部族があり、アパライ人では全身を大きな黒いアリにかませて病気などの悪いものを祓(はら)う。部族によっては、少年や少女が一人前になるための儀礼的試練として、アリにかませる習慣もあり、アリと人生が深くかかわっている。

［小島瓔］

『古川晴男著『蟻の結婚　増補新装版』（1971・法政大学出版局）』▽『常木勝治著『アリの生活』第2版（1976・千代田書房）』▽『森下正明著『生態学講座19　動物の社会』（1976・共立出版）』

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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