2020 Fiscal Year Research-status Report
Dissecting the diverse relationship among flowers and flies: attracting flies via exploitation of natural histories of flies
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20K15859
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
望月 昂 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80822775)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | カモメヅル属 / 繁殖場所提供型送粉 / brood-site pollination / タマバエ / 花香 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
双翅目昆虫は被子植物の花で観察される最もふつうな昆虫であり、農業環境や高山環境など、一般に昆虫の少ない環境で植物の重要な送粉者であることが知られている。その一方で、植物が双翅目昆虫を誘引するためにどのような適応を遂げているかについては知見が少ない。一般に双翅目昆虫は「ハエ」と一括りにされることが多いが、実際には、寄生性のヤドリバエ科、腐肉食性のクロバエ科や菌食性のショウジョウバエ科など様々な生活史をもった双翅目昆虫が花を訪れている。特定の双翅目のみを花へと誘引する植物においては、それぞれの送粉者の生態や生活史に合わせた独自かつ多様な適応をしており、特に花香に顕著な適応がみられると予想される。本研究では、生態が未知な双翅目媒花において、そのバイオロジーを花香化学成分レベルで明らかにすることで、双翅目昆虫と花の隠された相互作用とその多様性を紐解くことを目的としている
2020年度は、新型コロナウィルス感染症の影響で、満足に野外調査ができなかったものの、限られた野外での観察から、キョウチクトウ科ガガイモ亜科、カモメヅル属植物において新たな送粉共生系を発見した。さらに、その共生系に深く関わる昆虫が未記載種であることを見出し、新種記載論文を出版した。これらの成果を第52回 種生物学シンポジウム、日本植物分類学会 第20回大会にて発表した。さらに、送粉生態学において兼ねてよりの謎だった、正直なシグナルの進化に関する理論研究を共同研究として出版した。本研究の重要なパートは、植物の花香成分分析であるが、新型コロナウィルス感染症の社会的状況により、共同研究先に赴くことができなかったため、分析は全くできなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究では、花香に着目し、特定の双翅目へと特殊化した植物の隠された生態を明らかにすることを目的に、野外での新たな送粉共生系の発見、ガスクロマトグライーを用いた花香成分の分析、行動実験と神経生理学的実験を通じた誘引物質の特定、および、誘引物質と送粉者双翅目の生活史の関係性の解明を目指すものである。
2020年度は、キョウチクトウ科カモメヅル属、ヤマノイモ科ヤマノイモ属を対象に送粉者の調査、および花香の分析を行う予定であった。新型コロナウィルス感染症の影響で、満足に野外調査ができなかったものの、キョウチクトウ科カモメヅル属オオカモメヅルが花で繁殖するタマバエ科昆虫に送粉される繁殖場所提供型”brood-site pollination”を有する可能性を見出した。また、共同研究として、花の上で幼虫期を過ごすタマバエが：Ametrodiplosis属の未記載種であることを明らかにし、A. adetosとして記載した。2019年以前のサンプルの解析からA. adetosは福島県、栃木県、東京都、石川県、鹿児島県に分布することがわかり、北海道から鹿児島県内地域までというオオカモメヅルの分布域に広く分布する可能性が示唆された。さらに、訪花者とオオカモメヅル植物体付近のスイーピングによる採集から、花を訪れるタマバエ科昆虫はClinodiplosini族に限られ、その多くがA.adetosであることが分かった。このことは、オオカモメヅルが選択的に環境中からタマバエを誘引していることが示唆され、花香が関わっている可能性が高いと考えられる。
緊急事態宣言に伴う移動制限により、7月までに開花する植物の調査ができなかったこと、新型コロナウィルス感染症の社会的状況により、共同研究先に赴くことができず、植物の花香分析は全くできなかったことが最大の遅れである。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、花香の分析を共同研究者に依頼するなどして、花香に関するデータが取得できるよう工夫を凝らす。さらに、昨年度調査ができなかったカモメヅル属、ヤマノイモ属植物の送粉者の調査を行うこと、オオカモメヅルの調査を進め、投稿論文としてまとめることを目標に調査・研究を行う。最低限の野外調査は行わなければならないが、送粉者の飼育と植物の栽培から、移動せずとも行動実験ができる環境の構築を目指す。他大学への出張が可能になれば、オオカモメヅルとその送粉者タマバエを用いた神経生理学的実験を行いたいと考えている。
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