| Project/Area Number |
23K23947
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| Project/Area Number (Other) |
22H02684 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | Kyoto University (2023-2024)
Ehime University (2022) |
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Principal Investigator |
今田 弓女 京都大学, 理学研究科, 助教 (80818948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 元 公益財団法人山階鳥類研究所, その他部局等, 研究員 (60468717)
松井 健二 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (90199729)
井上 侑哉 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究員 (90802504)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | 生物間相互作用 / 適応進化 / 胞子 / VOC / 植物繁殖生態学 / コケ / 森林性鳥類 / 巣の防衛 / フェノロジー / 営巣行動 / 被食防衛 / 植物繁殖生態 / 生態形態 / 捕食 / ミソサザイ / 進化 / 胞子体 / 揮発性物質 / 色解析 |
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| Outline of Research at the Start |
森林生態系においてコケがどんな役割を果たしているかはほぼ未知である。だが近年、コケはかつて信じられていたよりも多様な節足動物や鳥と深く関わっていることが明らかになってきた。このようなコケを取り巻く多様な生物間相互作用は、足元に広がるミクロな"未知生態系"である。本研究は、コケが動物といかに関わりつつ適応進化してきたかにせまる。さまざまな空間スケールと栄養段階を横断し、地表付近や樹幹でおこなわれる受精・胞子の形成といった、コケの繁殖や分散などの重要な側面における動物との関係を突き止める。さらに、色や匂いによるコミュニケーションといったコケと動物との相互作用に介在する機構を解き明かす。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は（1）コケの胞子繁殖に動物が与える影響の定量的評価、（2）コケの胞子専食者の探索・発見に関して、多くの進展がみられた。
（1）コケの胞子繁殖に動物が与える影響の定量的評価：日本国内23府県124地点にてセン類の胞子体を直接観察、インターバル撮影を行い、セン類の胞子体を訪れ、それを食べる多様な動物相について新たな知見が得られた。そのような動物によるセン類胞子体の被食頻度を調べるため、22府県115地点にて130種のセン類胞子体約8万本を採取し、そのパッチごとの被食率を調べた。その結果、全体として平均被食率は約38%であり、被子植物の葉食率や種子食害率と比べて高いことが判明した。とくに37種を対象としたGLMMと系統比較法による解析の結果、胞子体の被食率は高い系統シグナルを示したが、蒴サイズや蒴柄長といった形態的特徴との相関は検出されなかった。胞子の被食散布を検証したところ、胞子食の動物に食べられた胞子の発芽率は、胞子の成熟段階によって変化することが判明した。このことから、種子散布共生に見られる寄生-共生のスペクトルがコケと胞子食者の関係においても存在する可能性が示唆されている。
（2）胞子専食者の発見：コケの胞子体に依存した生活史を送る動物はこれまで知られていない。しかし、野外調査から、ハバチ類のなかに幼虫期にセン類の胞子体のみを食べる種を発見した。国内4地点にてこうしたハバチ類の幼虫を100個体以上得ることができ、寄主範囲が特定のセン類系統に限定されることが示唆されている。年間を通じた野外調査によつ成虫の産卵行動を含めた生活史の全容と、遺伝情報も併用した多様性と進化経路の解明が望まれる。
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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
今年度は、研究代表者の異動に伴う種々の引き継ぎや環境構築に非常に多くの時間と資金を割り当てる必要があったため、研究に専念できない期間があった。これによりアウトプットには多少の遅れが生じている。一方、赴任地を拠点としたフィールド調査はきわめて順調に進行しており、また研究協力者の尽力もあって、重要性の高い成果を出すことができたと考えている。さらに、本年度の成果に基づいて着想した国際共同研究が国際共同研究強化に採択された。研究計画についての受入先とのディスカッションと渡航に向けた準備を順調に進めることができている。以上の理由より、「おおむね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
（1）コケの胞子繁殖に動物が与える影響の定量的評価：過去3年間に得られた成果を取りまとめ、投稿論文準備中である。また、コケによる動物の誘引・忌避のメカニズム解明に向けたVOCと栄養分析を進めている。
（2）コケの胞子専食者の探索・発見：コケの配偶体を専食するハバチ類は世界で1種（モリオコハバチ）のみが知られてきたが、コケの配偶体と胞子体のそれぞれに対して特殊化した未知系統が他にも存在する可能性がある。国内・海外での重点的な探索により、その多様性と食性の進化経路の推定を行う予定である。
（3）コケを巣材にする鳥類の多様性：コケの巣材としての機能性を調べる実験を行う。また、本課題を基課題とした国際共同研究強化に採択されたため、英国・米国の博物館での標本調査、南米での野外調査の実施を予定している。鳥類の巣にDNA（メタ）バーコーディングを適用した巣材の網羅的調査を行なうことで、鳥の巣を介した生物間相互作用の理解へと展開していきたい。
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