Where do pollinators come from in alpine regions?: Role of flies parasitic on ground beetles in pollination

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H03293
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 奥崎 穣 東京大学, 大学院総合文化研究科, 講師 (40725785)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 寄生バエ / 送粉者 / オサムシ / 高山生態系 / DNAバーコーディング

Outline of Annual Research Achievements

高山環境において徘徊性昆虫オサムシを宿主とする寄生バエの送粉効果を明らかにする．
高緯度・高標高地域のような寒冷な環境では，生活史（特に繁殖期間）の短いハエ類の成虫が主要な送粉者となるが，その幼虫の生態はほとんど明らかになっていない．
ヤドリバエ科はハエ類のなかで最も種多様性の高いグループであり，すべての種は幼虫期に他の動物（主に昆虫）の体内で生育する寄生バエである．一方で，ヤドリバエ科の成虫は高緯度・高標高における代表的な訪花性昆虫である．このヤドリバエ科の幼虫が，北海道ではオサムシ属（以下オサムシ）の体内に寄生していることが確認されている．オサムシは高山環境であっても個体数が多く，相当数のヤドリバエ科の成虫を環境中に供給していると見込まれる．
捕食性昆虫であるオサムシの寄生バエが送粉者として機能するのであれば，高山生態系は植物の一次生産によってボトムアップ的に維持されているのではなく，異なる機能群（生産者，植食者，捕食者，寄生者兼送粉者）の生態学的な需要と供給が種間相互作用によって循環することで成り立っているということになる．
また，もしそうであるならば，ヤドリバエ科のオサムシへの寄生率は花資源量が豊富な植生環境（高山帯や海浜草原など）で高まるはずである．本年度はオサムシの生息環境の植生（花資源量）とヤドリバエ科幼虫の寄生率の関係を明らかにするために，北海道全域でオサムシの採集を行った．これまでの調査で採集した分を含め，高山環境を含め様々な植生から成る57地点から6745個体のオサムシを採集した．今後，これらのオサムシを解剖し，ヤドリバエ科の寄生率と植生の関係を明らかにする．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和元年度はオサムシへの寄生バエの寄生率が高い環境（北海道大学天塩研究林蛇紋岩地帯）で，訪花性ハエ群集の定期サンプリングを行った．この訪花性ハエ群集のDNAバーコーディングを行うことで，オサムシを宿主とするヤドリバエ科の生活史と訪花傾向を明らかにできる．
令和二年度は北海道全域からオサムシを採集した．これらのオサムシを解剖することで，ヤドリバエ科からの寄生率が高まる植生環境（ヤドリバエ科が多い環境）が明らかとなる．
それらデータを組み合わせることで，オサムシの寄生バエが送粉者として機能する季節と環境を特定できると期待される．

Strategy for Future Research Activity

北海道全域のオサムシを解剖して，体内にヤドリバエ科の幼虫が寄生しているかを確認する．続いて，訪花中のところを採集したハエ成虫群集とオサムシ体内から得られた寄生バエ幼虫のDNAバーコーディングを行う．
また花にいるハエ成虫の採集方法としては，捕虫網はあまり効率的ではなかった．そこでハチミツを誘引剤としたトラップによる採集を北海道大学天塩研究林で試みる．
もしオサムシの寄生バエが頻繁に利用する花（植物）を特定できれば，実験的にオサムシと寄生バエを除去して，結実率の変化を観察する．