2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development and application of investigation learning materials on adaptive behavior of larvae of swallowtail butterfly
| Project/Area Number |
17K00972
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University of Education |
|---|
Principal Investigator |
今井 健介 京都教育大学, 教育学部, 准教授 (80447888)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 忠幸 京都教育大学, 教育学部, 教授 (20314297)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 探究学習 / 進化生態学 / 理科 / 理科教育 / 生物 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
生物の示す多様な適応は、生物を科学的に探究する活動の題材として好適であるが、そのような探究学習の背景となるような生態学的な基礎研究は希少である。
本研究では生物の食うものと食われるものの関係において、食うものの示す適応を理解させる教材として、学校理科で広く親しまれている生物であるナミアゲハが、寄主植物に対して示す適応の基礎研究を行った。
昨年度までの研究において、成葉を餌として育てた終令幼虫では、終令までの脱皮回数が一回増え（＝過剰脱皮し）、終令の頭が大きくなり、本来不適な成葉をうまく利用できるという適応的な表現型可塑性を示すことを明らかにした。
本年度は、過剰脱皮すると成葉利用能力が高まることの説明として「過剰脱皮すると頭が大きくなり硬い葉を利用できるようになる」という仮説をたて、通常の幼虫が過剰脱皮しないことの説明としては「過剰脱皮した幼虫が頭を維持する生理的コストのために、若い葉の持つ化学物質を利用できなくなる」という仮説をたて、過剰脱皮終令と通常の終令に実験を行った。
この実験では過剰脱皮させた個体と対照個体について、死亡（あるいは羽化）日、各令への脱皮日、各令期間における葉の摂食量（乾燥重量）、排泄物の乾燥重量、体重増加量（湿重量）を測定した。これらのデータから、過剰脱皮した個体は、成葉を与えた際の日当たり摂食量（乾燥重量）が高く、成葉利用能力が高いことを検証した。また、葉を消化・吸収する能力（排泄されなかった葉の重量／摂食した葉の乾燥重量）や吸収した葉を体重に転化する能力（体重増加量／排泄されなかった葉の重量）を比較したが、有意差は検出されなかった。
|
Research Products
(3 results)
