2017 Fiscal Year Annual Research Report
Interplay between co-evolution and population dynamics in the predator - prey relationship in the island environments
| Project/Area Number |
15H04426
|
|---|
| Research Institution | Toho University |
|---|
Principal Investigator |
長谷川 雅美 東邦大学, 理学部, 教授 (40250162)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 捕食者 / 被食者 / 進化動態 / 島嶼環境 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
伊豆諸島のオカダトカゲとシマヘビを対象に、捕食者と被食者の個体群動態と迅速な共進化の相互作用を解明する研究を行い、以下の成果を得た。
捕食者の色彩パタンの振動と多型維持のメカニズム：シマヘビの色彩が多型的な新島個体群では、シマヘビの色彩が単型的な神津島よりも個体数振動の周期が約10年と長く、各色彩型の頻度が約5年周期で振動していた。この色彩多型が、被食者の捕食回避による負の頻度依存性選択によって維持されていると考え、各色彩型に対するオカダトカゲの警戒度を３つの島で定量評価する野外実験を行った。それにより、オカダトカゲの視覚的捕食回避が島ごとに分化していること、多数派の色彩型を有するシマヘビの採餌成功を下げ,負の頻度依存選択として作用していることを明らかにした.
シマヘビの色彩型の遺伝様式と発生学的パタン形成過程：シマヘビの色彩は、ストライプ型が優性ホモ、薄いストライプ型がヘテロ、非ストライプ型が劣性ホモであると推定され、胚と孵化幼体、成体の色素細胞の比較観察から、ストライプの発達度合には胚発生の途上から始まり性成熟と共に発展する黒色素胞の分化、増殖、凝集の強さに関する遺伝子が関与していることを示した。
生態学的時間スケールでの自然選択が捕食者と被食者の個体群動態にフィードバックされるメカニズム：シマヘビの採餌成功に関与する口器の形状に対する自然選択の方向性と強度が、捕食者と被食者の個体数振動の増加期と減少期に対応して振動しているのかどうかを調べた。その結果、頭部の相対的な幅が適応度に影響すること、ヘビ1個体あたりのトカゲ密度が低いと幅広の個体の適応度が高く、逆にトカゲ密度が高いと頭部幅の狭い個体の適応度が高くなることを明らかにした。以上の結果を基に、迅速な共進化と個体群動態の相互作用が適応形質の地理的分化とその維持に果たす役割と進化過程を考察した。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
