Evaluation of effects of spider web manipulation by spider-ectoparasitoid larvae by means of artificial transplantation
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21K06352
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45040:Ecology and environment-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
高須賀 圭三 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任助教 (00726028)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | クモ / クモヒメバチ / 人為移植法 / 行動操作 / 寄主置換 / 小瓶状腺糸 |
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| Outline of Research at the Start |
クモの造網行動を操作して自身の蛹期の安全を確保するクモヒメバチという寄生バチが存在する。寄主クモにとって全く利益のない状況で、強制的にクモの行動を改変させるというこの高度な適応進化の作用機序を解明することを目的として、近年確立されたハチ幼虫の他個体クモへの人為移植法を用いた実験的アプローチから操作による影響の評価を行う。
取り外したハチ幼虫を人為的に別個体のクモに移植する技術は他に成功例のない特殊なものであり、これによって成される実験からは重要かつ無二のデータが得られることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の課題（オオヒメグモ寄生のマダラコブクモヒメバチ幼虫をゴミグモに移植しても物理的条件で寄生が成立しない恐れ）を受けて、置換する寄主をやや小型のキジロゴミグモに設定し、複数例反復し移植実験を実施した。また、これまで移植に使用していた接着剤を、硬化する時間を任意に操作できるUVレジンに変えたことで、移植の効率や移植段階での成功率が飛躍的に向上した。
その結果、6例の移植を実施し、そのうち幼虫がクモを殺す段階（終齢）に至れたのが3例あり、さらにそのうち1例で成虫が羽化することができた。この結果は、少なくとも寄主クモの系統が比較的大きく離れても（今回は上科内の別科）、即座に幼虫の成長とクモの体液組成にミスマッチが起こるわけではなく、条件が整えば成虫への変態まで可能であることが示唆された。一方で、本来クモの行動操作が生じるハチ幼虫の亜終齢時に目立った造網行動の改変は生じず、マダラコブクモヒメバチの操作機構がキジロゴミグモには効力を持たないことが示唆された。キジロゴミグモはニールセンクモヒメバチによって操作されることが報告されており、それによって生じる操作網と同じような操作が生じないことから、マダラコブクモヒメバチとニールセンクモヒメバチの操作機構が異なることが推察される。
また、マダラコブクモヒメバチの本来の寄主であるオオヒメグモに対する網操作の研究において、操作網と通常網のプロテオーム解析を予定通り実施できた。通常網に見られる捕虫用の繊細な釣り糸が操作によって太い糸に置換されるが、その太い網はコア部分を形成する糸と糸タンパクの構成が酷似しており、コアに使う糸を釣り糸部の強化に転用していることが示唆された。付随的な発見として、オオヒメグモの網に使われているすべての糸の主要クモ糸タンパク種が、コガネグモ科で主に使われている大瓶状腺糸ではなく、小瓶状腺糸であることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
目標としている移植による寄主置換実験を実現でき、いくつか示唆的な結果を得られている。上記実績には書き切れなかったが、マダラコブクモヒメバチよりも顕著な操作を行うニールセンクモヒメバチ幼虫（寄主：ギンメッキゴミグモ）をオオヒメグモ（ヒメグモ科）やコシロカネグモ（アシナガグモ科）に移植する実験を実施している最中であり、これらの結果が近いうちに得られることが期待される。
また、マダラコブクモヒメバチの操作様式の研究ではプロテオーム解析が実施でき、大きな進展が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き、サンプルの利用可能性に応じて移植実験を実施する。
マダラコブクモヒメバチの操作様式研究では、未完了の徘徊性生物による網衝突実験を、操作網の適応的意義検証として実施し、その結果を論文にまとめる。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
