進化経路が異なる3つの生殖隔離機構が存在する短翅性バッタの集団間の隔離構造の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K07521
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 菅野 良一 北海道大学, 農学研究院, 農学研究院研究員 (00648826)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 種分化 / 進化生態 / 行動生態

Outline of Annual Research Achievements

本研究の材料であるサッポロフキバッタは，交尾活性（オスの交尾活力とメスの交尾拒否力）が地域集団間で大きく異なるということが明らかになっている．これは，交尾行動を巡るオスメス間の性的対立の結果であると考えられており，実際，オスの交尾活力が強い集団はメスの交尾拒否力も強く，オスの交尾活力が弱い集団はメスの交尾拒否力も弱い．また，交尾活力の強い集団のオスの交尾行動は，交尾拒否力が弱い集団のメスにとってコストになることも明らかになっている．これは，交尾行動を巡る性的対立を歴史的にあまり経験してこなかった集団のメスは，交尾活力が強いオスに対して対抗的な適応行動を進化させてこなかったため，と考えられている．2017年度の実験では，オスの強い交尾活力に対抗的な適応をしてきたと考えられるメスの強い交尾拒否力が，交尾活力が弱い集団のオスにとってコストとなっていることが明らかになった。
本年度は，昨年の予備実験において，交尾成功率は高いが交尾回数が多くはないという，これまで実験に用いられてきた集団とはやや交尾傾向が異なる集団を用いて，交尾実験，行動実験を行った.本種のほとんどの地域集団が緑色をベースとした体色をしているのと異なり，この集団は黒色が非常に多い特異な色彩をしており，この色彩変異が維持されているメカニズムが，交尾行動の違いから来ている可能性を検証した.まず実験に用いるのに適した集団を選定する為，緑色型の集団と黒色型の集団が最も近い場所に分布する地域を探索した.調査の結果，黒色型は，これまでごく狭い範囲で生息していると考えられていた地域から，少なくとも北は45キロ，東は27キロに及ぶかなりの広範囲で生息している事が明らかになった.しかしながら，緑色型と黒色型の中間型を示すような個体や見られず，また黒色型の分布域には緑色型の集団は見られなかった.交尾実験，行動実験の結果は現在解析中である.

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2017年10月より，主たる勤務場所が東京になり，研究材料や資料がある札幌と離れてしまったため，移動材料の採集・飼育，データ解析などに時間がかかり，やや遅れが生じている．
また，集団間交配時の他集団のオスからの精子輸送量の計測において，協力を仰ぐ予定だった連携研究者が育児により研究を一時を中断しており，解析が大幅に遅れている．

Strategy for Future Research Activity

サッポロフキバッタの一部の集団のメスは，他集団のオスとの交尾後に，多くの精子を排出することが分かっている．このメスの隠蔽的な選択が交尾器サイズに起因する可能性を検証するため，本年度は，各地域集団の内部交尾器サイズを詳細に調べ，基準とする集団と最もサイズが異なる集団と，最もサイズに差が見られない集団を選び，次年度に基準とした集団との間で交配実験を行い，メスの精子貯蔵量に変化が生じるかを調べる予定であった．しかしながら，2017年度は，他の実験に使用する集団の飼育に予想外に時間を取られ，道内の各地域集団から十分な採集が行えなかった．2018年度に採集したサンプルから，基準とする集団と内部交尾器サイズが大きく異なる集団と，基準とする集団と内部交尾器サイズに差が見られない2集団を探索し，交尾器サイズと，オスの精子輸送量とメスの精子貯蔵量の関係を明らかにする．
また、2017年度の調査で広範囲の生息が明らかになった黒色型のサッポロフキバッタが，以前より分布を拡大しつつある可能性の検証も含め，黒色型が維持されているメカニズムを明らかにしていく.