2020 Fiscal Year Research-status Report
多様な送粉動物への適応における花のトレードオフ解消戦略の重要性
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19K06834
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
大橋 一晴 筑波大学, 生命環境系, 講師 (70400645)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 種間関係 / 進化生態 / 行動生態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①「花の対称性が花の向きをめぐる送粉動物間のトレードオフを解消する」という仮説の検証について、クロマルハナバチを用いた室内実験のデータを追加して再解析をおこなった。その結果、昨年度と同様、通説とは反対に、花をよこ向きに咲かせることには、ハチの吸蜜姿勢のばらつきを少なくする強い効果がみられる一方、花の対称性にはそのような効果がほとんどみられないことがわかった。以上の結果を、実験を主導した学生がオンライン国際学会で発表したところ、最優秀発表賞を獲得した。
②「花の形態が異種間交雑の軽減をつうじ送粉動物間のトレードオフを解消する」という仮説の検証に着手した。今年度は、文献データから９０種の野生植物における柱頭花粉の異種花粉率を抽出し、機械学習アルゴリズムを用いて、各植物種の花形質との関連を調べた。その結果、花冠から突出した柱頭をもつ種ほど、また花が上を向いて咲く種ほど、異種花粉を受け取りやすいことがわかった。この成果は２つのオンライン国内学会で発表した。
③「古花の色変化が誘引をめぐる送粉動物間のトレードオフを解消する」という仮説を検証する実験の一環として、古花をつけた大きなディスプレイに送粉動物がより頻繁に誘引される機序を調べた。まず今年度は「送粉動物は大きなディスプレイを生得的に好む」という可能性を検討するため、Y字迷路を用いたクロマルハナバチの室内実験をおこなった。その結果、ハチは大きなディスプレイに生得的な好みをもたないことがわかった。このことは、大きなディスプレイの誘引力は、遠距離からの視覚検出率を高める効果によるものであることを示唆する。
④「開花時刻が貢献機会をめぐる送粉動物間のトレードオフを解消する」という仮説に基づいておこなった野外研究の成果を、２つのオンライン国際学会で発表した。また、同じ内容を原著論文にまとめて国際誌に投稿し、受理にこぎつけた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新型コロナウィルスの感染拡大防止策として、キャンパスが３ヶ月以上閉鎖されるという事態に見舞われたため、予定していた室内実験の着手は大幅に遅れた。一方で、オンラインでの学生との議論をつうじ、本研究の課題に関わるテーマで、文献データにもとづくメタ解析を行うというアイデアを得た。この解析で得られたユニークな結果は、学会発表の場でも高評価であった。現在、原著論文の執筆に向けて結果をまとめているところである。また、多くの学会がオンライン化されたため、これらに積極的に参加することで、平常時よりも頻繁に、国内外の研究者との有益な議論ができた。これにより、本課題に関わる新しい研究のアイデアを得るとともに、研究成果の論文も通常より早くまとめて掲載にこぎつけることが可能となった。出足が遅れた室内実験についても、秋からの研究再開以降、学生たちの協力により、期待以上のスピードで進展した。よって、遅れの状況は、年度の後半でかなり挽回することができた。
これらの状況を鑑みて「おおむね順調に進展している」と回答した。
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| Strategy for Future Research Activity |
第一に、花の向きと対称性の組み合わせの効果を検証するためのクロマルハナバチ室内実験については、原著論文の執筆がほとんど終わっており、これから国際誌に投稿する予定である。
第二に、異種間交雑を軽減する花形質の研究については、今年度の結果をふまえた野外実験を学生と一緒におこなう予定である。とくに、突出した柱頭が異種花粉を多く受け取りやすい機序を説明するため (1) 柱頭が長いほど、送粉動物の体表の広範囲に触れやすい、 (2) 送粉動物の体表の広範囲に柱頭が触れたときほど異種花粉を受け取りやすい、という２つの作業仮説を検討する実験をおこなう。
第三に、古花の維持によってディスプレイを大きくすることが送粉動物の誘引力を増す機序については、今年度の結果をふまえ「古花の維持は遠距離からの視覚検出率を高める」という仮説を検証するための、クロマルハナバチ室内実験をおこなう予定である。
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