同所的種内変異が生み出す相互作用と群集レベルの効果

• 研究課題/領域番号: 24370004
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 岸田 治 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (00545626)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2012年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: 種内変異 / 群集 / 個体群 / 生物間相互作用 / 表現型可塑性 / 共食い / 個体成長 / 密度依存性 / 形質変異 / 表現型多型 / 捕食者 / 被食者 / 接触 / ストイキオメトリー / 変異 / 食物網 / 間接効果 / 誘導防御 / 成長 / 発生 / 生活史

研究成果の概要

同じ種であっても個体によって、生活史や形、行動など様々な形質に違いが見られる。本研究では、同所的にいる同種個体の形質の違いが群集レベルでどのような意味を持つのかについて、両生類を中心とする池の群集をモデルとして、実験的に探索した。捕食者種の形質変異の効果として、ふ化タイミングやサイズの個体間変異が大きいと、共食いが生じサイズ変異が拡大することで、種間相互作用の構造が大きく変わることが分かった。被食者種においても、サイズが異なる同種個体同士が捕食者を介して間接的に関係しあうことが示された。一連の効果は群集の機能と動態に強く影響することから、生態学において形質変異を考慮することの意義が示された。

研究成果

• [国際共同研究] Rice University/Virginia Commonwealth University(米国)
• [雑誌論文] Wintering larvae of Hyniobius retardatus salamander can consume prey invertebrates under very low temperatures (2016)
  • 著者名/発表者名: Aya Yamaguchi and Osamu Kishida
  • 雑誌名: Salamandra 巻: 未定
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Antagonistic indirect interactions between large and small conspecific prey via a heterospecific predator (2016)
  • 著者名/発表者名: Aya Yamaguchi and Osamu Kishida
  • 雑誌名: Oikos 巻: 125 号: 2 ページ: 271-277
  • DOI: 10.1111/oik.02443
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gene expression profiles in Rana pirica tadpoles following exposure to a predation threat (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Mori, Yukio Yanagisawa, Yoichiro Kitani, Manabu Sugiyama, Osamu Kishida and Kinya Nishimura
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 16 号: 1 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1186/s12864-015-1389-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nonadditive impacts of temperature and basal resource availability on predator-prey interactions and phenotypes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Zac Costa and Osamu Kishida
  • 雑誌名: Oecologia 巻: 178 号: 4 ページ: 1215-1225
  • DOI: 10.1007/s00442-015-3302-x
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcriptome analysis of predator- and prey-induced phenotypic plasticity in the Hokkaido salamander (Hynobius retardatus). (2015)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Matsunami, Jun Kitano, Osamu Kishida, Hirofumi Michimae, Toru Miura and Kinya Nishimura
  • 雑誌名: Molecular Ecology 巻: 24 号: 12 ページ: 3064-3076
  • DOI: 10.1111/mec.13228
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feedback between size balance and consumption strongly affects the consequences of hatching phenology in size-dependent predator-prey interactions (2015)
  • 著者名/発表者名: Megumi Nosaka, Noboru Katayama and Osamu Kishida
  • 雑誌名: Oikos 巻: 124 号: 2 ページ: 225-234
  • DOI: 10.1111/oik.01662
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Adaptive acceleration in growth and development of salamander hatchlings in cannibalistic situation (2015)
  • 著者名/発表者名: Osamu Kishida, Ayumi Tezuka, Akiko Ikeda, Kunio Takatsu and Hirofumi Michimae
  • 雑誌名: Functional Ecology 巻: 29 号: 4 ページ: 469-478
  • DOI: 10.1111/1365-2435.12361
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Predator cannibalism can intensify negative impacts on heterospecific prey (2015)
  • 著者名/発表者名: Kunio Takatsu and Osamu Kishida
  • 雑誌名: Ecology 巻: 96
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Allometric equations for estimation of energy contents from body length for common amphibians (Hynobius retardatus and Rana pirica) in Hokkaido, Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Kunio Takatsu and Osamu Kishida
  • 雑誌名: Herpetology Notes 巻: 8 ページ: 187-191
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inducible offences affect predator - prey interactions and life-history plasticity in both predators and prey. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kishida, O., Costa, Z., Tezuka, A., and Michimae, H.
  • 雑誌名: Journal of Animal Ecology 巻: in press 号: 4 ページ: 899-906
  • DOI: 10.1111/1365-2656.12186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soldiers with large weapons in predator-abundant midsummer: phenotypic plasticity in a eusocial aphid. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hattori M, Kishida O and Itino T
  • 雑誌名: Evolutionary Ecology 巻: 27(印刷中) 号: 5 ページ: 847-862
  • DOI: 10.1007/s10682-012-9628-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Buying time for colony mates : the anti-predatory function of soldiers in the eusocial aphid Ceratovacuna japonica (Homoptera, Hormaphidinae) Insectes (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Hattori, Osamu Kishida. Takao Itino
  • 雑誌名: Insectes Sociaux 巻: 60 号: 1 ページ: 15-21
  • DOI: 10.1007/s00040-012-0258-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] An offensive predator phenotype selects for an amplified defensive phenotype in its prey (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunio Takatsu, Osamu Kishida
  • 雑誌名: Evolutionary Ecology 巻: 27 号: 1 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1007/s10682-012-9572-4
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of predator-prey size balance on density dependent mortality of prey (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazila Evangelia, Kunio Takatsu and Osamu Kishida
  • 学会等名: 日本生態学会第63回大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Differential individual growth as a factor of density-dependent mortality of prey (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazila Evangelia, Kunio Takatsu and Osamu Kishida
  • 学会等名: 2015年度日本生態学会北海道地区大会
  • 発表場所: 北海道大学環境科学院（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-02-19
• [学会発表] 接触が食う‐食われる関係を強める：大きなオタマがいると、小さなオタマがたくさん食われる理由 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口彩，岸田治
  • 学会等名: 第62回日本生態学会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 共食いによるストイキオメトリーの二型化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高津邦夫，岸田治
  • 学会等名: 第62回日本生態学会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 大きなオタマがいるとき，小さなオタマが捕食されやすいのはなぜか？ (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口彩，岸田治
  • 学会等名: 第30回個体群生態学会大会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-12
• [学会発表] サンショウウオの共食いがトップダウン効果に及ぼす影響は年変異する (2014)
  • 著者名/発表者名: 高津邦夫，岸田治
  • 学会等名: 第30回個体群生態学会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-12
• [学会発表] 対抗的な表現型可塑性の種間比較-サンショウウオ 2種の大顎化とアカガエル3種の膨満化- (2013)
  • 著者名/発表者名: 手塚あゆみ
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター(静岡県)
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] 捕食者固体群内のサイズ変異がエサ種との相互作用を決める : 捕食者種の共食いと成長に注目して (2013)
  • 著者名/発表者名: 高津邦夫
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター(静岡県)
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] エゾサンショウウオ幼生の大顎形態の個体群生態学的意義 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岸田治
  • 学会等名: 個体群生態学会第28回大会
  • 発表場所: 東邦大学理学部(千葉県)
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] 成長か発生か、トレードオフを克服した生活した戦略-共食い環境は、エゾサンショウウオの (2012)
  • 著者名/発表者名: 手塚あゆみ
  • 学会等名: 個体群生態学会第28回大会
  • 発表場所: 東邦大学理学部(千葉県)
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] 捕食者種の共食いはエサ種との相互作用を強める:捕食者個体の大型化に注目した実験検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高津邦夫
  • 学会等名: 個体群生態学会第28回大会
  • 発表場所: 東邦大学理学部(千葉県)
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] Causes and consequences of predator size-structure: experimental studies of cannibalism of larval salamander
  • 著者名/発表者名: 岸田治
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島市）
• [学会発表] Ecological impacts of predator cannibalism on prey community
  • 著者名/発表者名: 高津邦夫
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島市）
• [学会発表] ふ化フェノロジーはサイズ依存の捕食 - 被食関係 を左右する
  • 著者名/発表者名: 野坂恵
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島市）
• [学会発表] Antagonistic indirect interactions between large and small conspecific prey via heterospecific predator: experimental study using amphibian predator-prey system
  • 著者名/発表者名: 山口彩
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島市）