Uncertain sexual recognition is a key to explain butterfly behavior
| Project/Area Number |
19K06859
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 45040:Ecology and environment-related
|
|---|
| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022)
Osaka Prefecture University (2019-2021) |
|---|
Principal Investigator |
竹内 剛 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 客員研究員 (40584917)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋野 順治 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (40414875)
藪田 慎司 帝京科学大学, 生命環境学部, 教授 (50350814)
高崎 浩幸 岡山理科大学, 理学部, 教授 (70222081)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
|
|---|
| Keywords | 配偶行動 / 認識 / チョウ / 化学分析 / 昆虫 / 汎求愛説 / 性認識 / 縄張り / 闘争 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
チョウは鮮やかな色彩の翅を持つ種が多く、それが性認識に使われているとする主張がしばしば見られる。しかし、異性認識はともかく、同性認識の証拠となる、交尾機会から相手を排除する行動は知られていない。申請者は、異性を認識することはできるが、同性は異性に似た何かとしか認識していない不完全な性認識を仮定すれば、これまでのチョウに関する実験・観察事実は全て説明できると考えている。本研究では、不完全な性認識説を、理論と実験の両方から検証する。それによって、基本的な生物現象である闘争行動や性選択に対する理解も進歩することが期待される。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
チョウの動物間相互作用を説明するためには、「配偶相手」と「危険物」の二つのプロトタイプを仮定すれば十分であり、従来のように「同性」という認識を仮定する必要はないとするPartner-hazard continuum理論（PHC）を構築した。また、その応用として信号検出理論を援用すれば、チョウの目立つ色彩などの第二次性徴は、配偶相手を迅速に見分けるための機能を果たしていると説明される。これまで、チョウ（特にオス）が鮮やかな色彩を持つことは、メスが鮮やかなオスと選択的に交配するという性選択の枠組みで説明されることが多かった。しかし、この説明はあまり機能していなかった。というのも、メスが目立つオスを選択する進化的な利点が不明だったからである。今回PHCにより、チョウの目立つ色彩を、配偶者認識のための信号として説明できることになったのは画期的である。この成果は論文にまとめて、国際誌に投稿中である。
また、キアゲハの雌性フェロモンを同定するための行動試験を行った。それまでの結果から、メスの翅のエーテル抽出物に雌性フェロモンが含まれていることが示されていた。そこで、メスの翅のエーテル抽出物を、無極性成分、微極性成分、中極性成分、極性成分に分画して、それぞれの画分を別のダミーに塗布して野外のオスに提示したところ、微極性成分を塗布したダミーに対して最も強く求愛行動を示した。すなわち、キアゲハの雌性フェロモンは、翅に含まれる弱い極性分子であることが分かる。過去にチョウの雌性フェロモンが同定されたことはないので、この物質の同定に成功すれば、鱗翅目の配偶行動の理解を大きく進歩させることになる。この成果は第41回日本動物行動学会で発表した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
PHCは新しい考え方であるだけに、学術誌の審査でも批判を受けることが多く、すぐには論文が受理されずに時間がかかっている。
また、本研究課題の遂行中に新型コロナウイルスが蔓延したり、調査地に向かう林道が崩落したりして、予定通りフィールドワークが進まなかったことも、研究が遅れる一因となった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2022年度の実験結果から、キアゲハのメスの翅の抽出物中の微極性成分に、雌性フェロモンが含まれていると考えられる。そこで、キアゲハのオスとメスの翅の抽出物の微極性成分の画分を化学分析にかける。雌特異的に含まれる成分が見つかれば、それをダミーに塗布して野外でオスに提示する実験を行い、雌性フェロモンの特定を目指す。
Partner-hazard continuumに関してはすでに論文投稿中なので、そのまま論文が受理されることを目指す。また、その内容を、2023年7月にプラハで開催される国際学会（Biology of Butterflies）で発表する。
チョウの配偶行動の進化を扱った数理モデルについては、PHCの応用としてまとめる予定である。。
|
Report
(4 results)
Research Products
(13 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Book] 生きものは不思議2023
Author(s)
竹内剛ほか14名
Total Pages
285
Publisher
河出書房新社
ISBN
9784309617480
Related Report
-
[Book] チョウの行動学2022
Author(s)
編集・井出純哉，著者・竹内剛他
Total Pages
334
Publisher
北隆館
ISBN
9784832607651
Related Report
-
