ニオイによる捕食者への警告シグナル「警告臭」とそのミュラー擬態の解明

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K15864
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 吉村 友里 九州大学, 理学研究院, 助教 (10734262)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 警告シグナル / 擬態 / 揮発性 / 爬虫両生類 / ツチガエル / アカハライモリ / シマヘビ / 捕食回避

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、両生類皮膚分泌物をはじめとするニオイを有する種の分泌物の成分同定およびバイオアッセイにより、世界で初めて警告シグナルとして機能するニオイ成分の特定と、ニオイ版ミュラー型擬態の解明を行うことである。この目的に対し、１警告臭の成分分析（ツチガエルおよびアカハライモリが出すニオイのGC-MS分析）、２行動実験による警告臭成分の特定（警告臭として働く成分を特定するためにツチガエルとアカハライモリのニオイを捕食者であるシマヘビに与える動物実験）３警告臭におけるミュラー型擬態の解明（両種で共通するニオイ成分の探索と行動実験による検証、および両種と共通の捕食者持つ種のニオイの網羅的分析）を実施計画としている。
2023年度は、３警告臭におけるミュラー型擬態の解明の一環として、捕食者であるシマヘビを用いた動物実験を実施した。ツチガエルとアカハライモリのニオイについては、2022年度にSPME-GC/MS法にて共通成分を確認しており、実際の捕食者が両種のニオイを類似したニオイとして認識できるかを確かめる目的で行った。実験には捕食経験の無いナイーブな個体を使用するため、野外で妊娠したメスのシマヘビを捕獲し、実験室で産卵・孵化させて幼蛇を用意した。幼蛇にアカハライモリのニオイをまずい餌のシグナルとして学習させ、その幼蛇が学習したアカハライモリのニオイだけでなく、学習していないツチガエルのニオイも忌避するようになるかを検証した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

代表者が2021度産休・育休による休業期間を取得したことで、全体の計画が申請時から後ろ倒しになっている。2023年度は、2022年度に代表者の異動等で許可取得が遅れて延期していた動物実験を実施することができ、この点では予定通り研究を進めることができた。ただし、野外におけるシマヘビの妊娠メスの捕獲が難航し、当初計画していた個体数を得ることができなかったため、次年度に追加捕獲して実験する必要が生じている状況である。

Strategy for Future Research Activity

2023年度に妊娠メスの捕獲数が少なく実験個体数が足りなかったシマヘビ幼蛇を用いた行動実験を延長して行う。また、これまで実施してきたツチガエル属およびアカハライモリのニオイ成分分析については、解析結果を論文にまとめ投稿する。

Causes of Carryover

産休・育休により研究期間の中断をしており、全体の予定が後ろ倒しになっているため。また、その後も長期の出張や野外活動が難しくなり、育児により研究時間が制限されたことで、研究期間を延期して本研究に取り組む必要が生じたため。内容としては計画通り使用していく予定である。