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都市化による騒音と人工光の増加がコオロギの音響コミュニケーションに与える影響

Research Project

Project/Area Number 19K06842
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

栗和田 隆  鹿児島大学, 法文教育学域教育学系, 准教授 (50616951)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川西 基博  鹿児島大学, 法文教育学域教育学系, 准教授 (50551082)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords都市化 / 化学シグナル / 音響シグナル / 性選択 / 配偶行動 / 音響コミュニケーション / 配偶者選択 / 捕食回避 / 自切 / 求愛シグナル / コオロギ / 適応進化 / 騒音 / 人工光 / 直翅目 / 自然選択 / 都市 / 音響信号
Outline of Research at the Start

人間活動による都市化によって土地改変が進むと、そこに生息する生物は否応なく影響を受ける。都市環境下で生息できる特徴はどんなものか、どこまでの改変に耐えられるのか、都市へどれだけ適応進化しているのかといったことを明らかにすることは、都市化の進行に対応した生物多様性の維持機構の解明・保護管理方法の策定などに欠かすことはできない。本研究では、都市化に付随する現象の中でも生物に大きな影響を与えると考えられる騒音と人工光に着目し、コオロギ類の音響コミュニケーションがどう影響され、またそれにどう対抗適応しているのかを野外調査と室内実験を組み合わせて解明する。

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの研究で、都市に生息するマダラスズのオスは郊外に生息する個体とは周波数などの鳴き声の物理的構造が異なることと、都市のメスは騒音下でオスの声により素早く反応することがわかった。野外採集個体を実験室内で繁殖させ、共通環境で飼育したにも関わらず、都市と郊外間でこのような明確な違いが検出されたことは、これらの違いが環境要因ではなく遺伝的に決定されていることを示唆する。ただし、これらの変化が音響コミュニケーションにおいて適応的である証拠はなく、捕食回避や採餌行動などその他の行動における都市環境への適応進化の副産物である可能性もある。
種内コミュニケーションには単一のシグナルだけでなく、聴覚、視覚、嗅覚など複数の感覚器に受容されるマルチモーダルなシグナルが使用される。都市の騒音で聴覚に関わるシグナルが阻害されるなら、それ以外の感覚器へのシグナルがより発達する可能性がある。そこで、今年度は音響シグナルだけでなく、化学シグナルについても同様に都市と郊外の個体間で違いがあるのかを検証した。オスの化学シグナル(体表炭化水素)のメスへの誘引性には都市と郊外のオス間で明確な違いはなかった。しかし一方で、メスは自身と同じ生息地由来のオスの化学シグナルにより強く誘引されることがわかった。鳴き声に関しても解析をおこなったところ、やはりメスは同生息地由来のオスの声に素早く反応していた。これらの結果は生息地間の遺伝子流動を妨げる要因として興味深い発見である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

都市における騒音と夜間照明がコオロギの音響コミュニケーションに与える影響を解明するのが本研究の目的である。その目的はおおむね達成しており、音響シグナルだけでなく、化学シグナルに関しても着手し、いくつかの興味深い結果が得られた。そのため、概ね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

音響・化学両シグナルでも、メスは自身と同じ生息地のオスを好むことが示唆された。これは生息地外の個体との繁殖機会が減少することに繋がり、個体群間の遺伝子流動を妨げることになる。生息地外とはいえ、本研究では各生息地は2~5km程度しか離れていない。また、本種の長翅型は飛翔能力を備え、ある程度の長距離分散は可能であると考えられる。仮説として、各個体が自身の生息地に局所適応していることで、生息地外の個体と配偶することは子にとってその適応を崩すコストになっていることが考えられる。
そこで、まず実際に生息地外のオスを配偶相手として拒否しやすいのかどうかを行動観察で確認する。次に、同じ生息地あるいは別の生息地のオスと配偶させたときに、産卵数や孵化率、子の適応度を測定することで、生息地外の個体と配偶したときの生理的なコストを測定する。同時に、各生息地の環境要因を調べ、どのような局所適応が示唆されるのかを明らかにしたい。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] The combined effects of artificial light at night and anthropogenic noise on life history traits in ground crickets2023

    • Author(s)
      Ichikawa, Izumi、Kuriwada, Takashi
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 38 Issue: 3 Pages: 446-454

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12380

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Differences in calling song and female mate location behaviour between urban and rural crickets.2023

    • Author(s)
      Takashi Kuriwada
    • Journal Title

      Biological Journal of the Linnean Society

      Volume: - Issue: 3 Pages: 275-285

    • DOI

      10.1093/biolinnean/blad027

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High incidence of leg autotomy in urban crickets2023

    • Author(s)
      Kuriwada Takashi、Shindome Seiya、Tomita Yuki、Kawanishi Motohiro
    • Journal Title

      Behaviour

      Volume: 160 Issue: 3-4 Pages: 337-355

    • DOI

      10.1163/1568539x-bja10206

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] コオロギの交尾行動に対する他個体の影響2023

    • Author(s)
      栗和田隆
    • Journal Title

      昆虫と自然

      Volume: 58 Pages: 10-15

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Sandy beach dwelling crickets (Orthoptera: Trigonidiidae) have no preference for substrates that match their body color2022

    • Author(s)
      Sato Riho、Kuriwada Takashi
    • Journal Title

      Entomological Science

      Volume: 25 Issue: 4

    • DOI

      10.1111/ens.12522

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Encounter with heavier females changes courtship and fighting efforts of male field crickets Gryllus bimaculatus (Orthoptera: Gryllidae)2022

    • Author(s)
      Kuriwada Takashi
    • Journal Title

      Journal of Ethology

      Volume: - Issue: 2 Pages: 145-151

    • DOI

      10.1007/s10164-021-00742-x

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of diet on body size and survival of omnivorous crickets2021

    • Author(s)
      Saki Ogita, Yukari Tanaka, Takashi Kuriwada
    • Journal Title

      Entomological Science

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 347-353

    • DOI

      10.1111/ens.12487

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mate choice behavior of female field crickets is not affected by exposure to heterospecific calling songs.2020

    • Author(s)
      Takashi Kuriwada, Rintaro Kawasaki, Akifumi Kuwano, Gadi VP Reddy
    • Journal Title

      Environmental Entomology

      Volume: 49 Issue: 3 Pages: 561-565

    • DOI

      10.1093/ee/nvaa034

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 奄美大島瀬戸内町清水公園内のコオロギ類の発生消長2020

    • Author(s)
      栗和田隆
    • Journal Title

      Nature of Kagoshima

      Volume: 46 Pages: 217-219

    • NAID

      120006892243

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Escape behaviour of female field crickets is not affected by male attractiveness, but shows consistent patterns within individuals.2020

    • Author(s)
      Takashi Kuriwada
    • Journal Title

      Ethology, Ecology & Evolution

      Volume: 32 Issue: 2 Pages: 190-200

    • DOI

      10.1080/03949370.2019.1682057

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Male responses to conspecific and heterospecific songs in two field cricket species2020

    • Author(s)
      Takashi Kuriwada
    • Journal Title

      Journal of Ethology

      Volume: 38 Issue: 1 Pages: 99-105

    • DOI

      10.1007/s10164-019-00625-2

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マダラスズの休眠や交尾行動への都市環境の影響とそれに対する適応進化2023

    • Author(s)
      栗和田隆
    • Organizer
      日本昆虫学会第83回大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] マダラスズの生活史に対する都市の夜間照明と交通騒音の複合効果2023

    • Author(s)
      栗和田隆、一川いずみ
    • Organizer
      日本生態学会第70回大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] コオロギのオスの求愛信号とメスの選好性は騒音に対して適応進化しているか2022

    • Author(s)
      栗和田隆
    • Organizer
      日本生態学会第69回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ハマスズの生息場所選好性は育った環境の影響を受けるか2021

    • Author(s)
      佐藤里秀、栗和田隆
    • Organizer
      日本動物行動学会第40回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] マダラスズのオスの求愛信号とメスの選好性の騒音に対する進化2021

    • Author(s)
      栗和田隆
    • Organizer
      日本生態学会第68回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 都市の方が郊外よりもマダラスズの捕食圧は高い2020

    • Author(s)
      栗和田隆
    • Organizer
      日本動物行動学会第39回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] メスコオロギの逃走行動にオスの魅力は関係しないが逃げ方に個性はある2020

    • Author(s)
      栗和田隆
    • Organizer
      日本生態学会第67回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 都市に生息するマダラスズは捕食リスクと警戒性が低いか2019

    • Author(s)
      栗和田隆、冨田友樹、新留勢矢
    • Organizer
      日本動物行動学会第38回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] Acoustic Communication in Animals2023

    • Author(s)
      Takashi Kuriwada
    • Total Pages
      231
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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