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2016 Fiscal Year Annual Research Report

昆虫における可塑的なマルチキュー利用:能動的な情報選択機構の解明

Research Project

Project/Area Number 14J30005
Research InstitutionForestry and Forest Products Research Institute

Principal Investigator

向井 裕美  国立研究開発法人森林総合研究所, 森林昆虫研究領域, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Keywords複数感覚 / 感覚間相互作用 / 振動受容 / 配偶行動 / キンカメムシ
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、複数の感覚を利用して意思決定を行う動物が利用する感覚の能動的な選択を行うことを、キンカメムシ類の配偶行動をモデル系として明らかにするものである。平成27年度までに、ナナホシキンカメムシは、雄の体色(視覚)や、基質振動(振動感覚)、体表面に分泌される化学物質(化学感覚)、などを雌が受容することで配偶者選択を厳密に行うことを明らかにしてきた。本年度は、これら複数の感覚のなかでも同時並列的な利用が予想される振動感覚と視覚について、1)カメムシの感覚受容システムの詳細を解明し、2)各種感覚の同時並列的利用様式を明らかにすることを目指した。カメムシは、腿節末梢部に弦音器官と呼ばれる特異な細胞群をもち、雄雌が振動により交信する。電気生理学的解析手法を用いて、脚から伝わる振動への脚部神経の応答を調べたところ、雄雌間の交信で利用される100Hz以下の低周波領域に強く反応を示した。外科手術により弦音器官を切除すると雄雌間の振動交信が阻害されたことから、これら細胞群が振動受容に関与していることが明らかになった。昨年度、雄の体色を色付きエナメルで着色し雌の反応を調査する実験を行ったが、本年度採集した個体で追試を行ったところ、雌は本来の体色に近い透明や緑で着色された雄が振動すると反応を示したが、黒や白で着色された雄には反応を示さない結果が得られた。複眼を被覆し視覚情報を遮断された個体はすべての色の雄に反応を示したことから、視覚情報の存在下では振動感覚情報の査定が厳密に行われている可能性が高い。一連の結果は、ナナホシキンカメムシの雌は、状況に応じて振動感覚や視覚など各種感覚情報への依存度を可塑的に変えて配偶者である雄を選択することを示唆している。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Chordotonal organs in hemipteran insects: unique peripheral structures but conserved central organization revealed by comparative neuroanatomy.2016

    • Author(s)
      Nishino H., Mukai H. and Takanashi T.
    • Journal Title

      Cell & Tissue Research

      Volume: 366 (3) Pages: 549-572

    • DOI

      10.1007/s00441-016-2480-0

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] カメムシは左右脚部の振動受容器が生む強度差比較により振動源に定位する.2017

    • Author(s)
      向井裕美,西野浩史,Niels Skals, 高梨琢磨
    • Organizer
      第61回日本応用動物昆虫学会大会一般講演
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都府中市)
    • Year and Date
      2017-03-29
  • [Presentation] 振動シグナルはなぜ孵化の合図となるのか?亜社会性ツチカメムシ類の親―胚間コミュニケーションとその進化プロセスに迫る.2017

    • Author(s)
      向井裕美
    • Organizer
      第61回日本応用動物昆虫学会大会小集会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都府中市)
    • Year and Date
      2017-03-28
    • Invited
  • [Presentation] ノコギリカメムシの外部共生器官の構造および共生真菌の卵表面への伝達.2017

    • Author(s)
      西野貴騎, 棚橋薫彦, 向井裕美, 細川貴弘, 立川周二, 深津武馬
    • Organizer
      第61回日本応用動物昆虫学会大会一般講演
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都府中市)
    • Year and Date
      2017-03-28
  • [Presentation] Male jewel bugs localize female calling vibrations: directional vibration sensing by chordotonal organs.2016

    • Author(s)
      Mukai H., Nishino H., Skals N. and Takanashi T.
    • Organizer
      The 3rd Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
    • Place of Presentation
      Irago Resort and Spa(愛知県田原市)
    • Year and Date
      2016-12-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] キンカメムシの多感覚を利用した求愛コミュニケーションからみる昆虫の環世界.2016

    • Author(s)
      向井裕美
    • Organizer
      九州昆虫セミナー第58回兼昆虫学会九州支部会例会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      2016-10-15
    • Invited
  • [Presentation] Why do burrower bug embryos hatch synchronously? Maternal regulation mitigates risks of future cannibalism.2016

    • Author(s)
      Mukai H., Hironaka M., Tojo S. and Nomakuchi S.
    • Organizer
      The XXV International Congress of Entomology
    • Place of Presentation
      Orlando (USA)
    • Year and Date
      2016-09-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Why does mother burrower bug shake her egg mass?: maternal hatching regulation mitigate the risk of future cannibalism.2016

    • Author(s)
      Mukai H., Hironaka M., Tojo S. and Nomakuchi S.
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Biotremology
    • Place of Presentation
      San Michele all’Adige (Italy)
    • Year and Date
      2016-07-06
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 昆虫の親が担う可塑的な孵化システム.2016

    • Author(s)
      向井裕美
    • Organizer
      東京農工大学特別講義
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都府中市)
    • Year and Date
      2016-06-21
    • Invited
  • [Presentation] 基質振動が一斉孵化を促進する:亜社会性ツチカメムシ類における親と胚の相互作用.2016

    • Author(s)
      向井裕美
    • Organizer
      第275回京都大学生態研セミナー
    • Place of Presentation
      京都大学生態研(滋賀県大津市)
    • Year and Date
      2016-04-15
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 振動を用いた害虫の行動制御により植物を保護する方法.2016

    • Inventor(s)
      高梨琢磨ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      高梨琢磨ほか
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-244162
    • Filing Date
      2016-12-15

URL: 

Published: 2018-01-16  

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