2020 Fiscal Year Research-status Report
モンシデムシをモデル生物とした両親による子の保護の進化要因の解明
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20K06808
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
鈴木 誠治 北海道大学, 農学研究院, 農学研究院研究員 (00467086)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 行動生態 / 親による子の保護 / 親子推定 / 家族内コンフリクト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はモンシデムシをモデル生物として
1) モンシデムシのオスは保護に参加することで父性を高めることができるか
2）幼虫およびメス親はオスにどのように働きかけ、オスはどのように反応するか
3) メスのみが原始的な子育てを行う近縁種コクロシデムシでは2.のような行動が見られるか
の調査を通じて、進化的に不安定とされる両親による子の保護がなぜ、どのように進化し、現在も維持されているのかを知ることである。
両親による子の保護は鳥類でこそ普通であるが他の生物では少なく、進化的にも不安定であるとされる。両親による子の保護行動は昆虫の一部でも見られる。申請者は両親が子育てに参加しかつオスがあとから参加する場合、オス親側が得る利益は父性の確保だけであり進化の初期条件においては「子の生存率を高める」必要がないと仮説を立てた（Suzuki,2013）。この仮説が正しいとすると、今度はメス親または幼虫が子の生存率を高めるためにオス親に投資をするよう操作をした可能性が出てくる。モンシデムシのオスによる保護が本当に父性を高めるのか、メスや幼虫はオス親にどのように働きかけるのか、祖先的な近縁種はそのような働きかけを持たないのか、を検証することで、進化的に不安定とされる両親による子育てが進化する要因を探ろうとする研究である。1)に必要なDNAによる親子推定は近場でサンプルが採れたのと解析も順調であり、メスが単独で子育てをしている場合は複数のオスの子が混じっていることを確認した。オスが参加している場合のサンプルの分析も進んでいる。行動解析も開始し、いくつかの興味深い知見が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究は
1) モンシデムシのオスは保護に参加することで父性を高めることができるか
2）幼虫およびメス親はオスにどのように働きかけ、オスはどのように反応するか
3) メスのみが原始的な子育てを行う近縁種コクロシデムシでは2.のような行動が見られるか
を3本の柱としている。今年度は新型コロナの影響で遠隔地でのサンプル採集ができず、コクロシデムシをとることが出来なかったため3)が全くの手つかずである。ただし、1)に必要なDNAによる親子推定は近場でサンプルが採れたのと解析も順調であり、2)についても本実験を開始しているため、多少の遅れにとどまっている。しかし新型コロナの収束状況によっては3)は期間中に実施できない危険性もある。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述の1)～3)のうち、1)にあたるのは以下の通りである。モンシデムシ属は死体を地中に埋めて巣を作り、それを幼虫の餌とする。Suzuki(2013)はそのような巣は入り口が限られているため守りやすく、オスはペア外交尾を防げるため父性を高められそれがオスの保護への参加の初期条件であると仮定した。この前提はオスの保護への参加は父性を高めると言うことであるが、この検証は成されていない。モンシデムシは両親による保護の他、メスだけ、オスだけの保護も行う。両親による保護の方がメスだけの場合に比べ特定のオスの父性が高いことを証明できれば前提条件は検証できる。野外に死体を放置し親幼虫ごと持ち帰り、マイクロサテライトDNAを用いて父性を判定する。こちらのサンプルは9割方集まり、DNAの抽出は完了、現在解析中である。
また2)について、幼虫はメスがいる限り給餌量と関係なくメスに餌請いし、オスは餌請いがない限り幼虫に給餌しない事がわかっている（Suzuki, 2015,2016, 準備中)ので、a) 幼虫がどのようにしてオス親に切り替えるのか、b) オス親とメス親に対する信号に違いはないか、を行動面、化学面から検証する。化学面については新型コロナの影響で試薬が手に入りにくく着手していないが、行動面は映像・音声を記録しているためこれから解析に取りかかる。2021年度はこの1)と2)の不足分のデータ収集を行う事がメインとなる。
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| Causes of Carryover |
新型コロナの影響で前年度前半の実験が思うようにできず、実験材料の繁殖期が年2回でその期間も短いため、その分の実験を翌年に回すことにしたのと、旅費の使用がなかったため。その分は次年度の実験にそのまま使用する予定である。
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