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2010 Fiscal Year Annual Research Report

微小脳における色知覚機構とその進化

Research Project

Project/Area Number 21247009
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

蟻川 謙太郎  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (20167232)

Keywords神経行動学 / 昆虫 / 視覚系 / 分光感度 / 行動 / 複眼 / 色覚 / 視細胞
Research Abstract

22年度は、以下の諸点について実験的研究を行った。
チョウ類色覚系の進化学的解析:アゲハチョウ科から、キアゲハ、アオスジアゲハ、アサギタイマイ、ジャコウアゲハ、ベニモンアゲハ、ホシボシアゲハ、ギフチョウ、ヒメギフチョウ、ホソオチョウ、カバシタアゲハ、シロチョウ科から、キチョウ、ヒメシロチョウ、ツマキチョウについてオプシンmRNAを同定した。アゲハチョウ科では長波長受容型オプシンが2~4種類に重複していること、ヒメシロチョウLeptidea amurensis(マルバネシロチョウ亜科)を除くシロチョウ類では青受容型オプシンが重複していることがわかった。
ヒメシロチョウ複眼はいくつかの点で他種との違いが著しい。そのひとつが個眼面サイズのバラツキで、この傾向は雄で特に顕著である。今年度は複眼の内部構造を詳細に調べ、サイズ分布が二峰性であること、感桿構造によって個眼は3タイプに分けられること、タイプ1個眼のレンズが大きいことなどが分かった。
視葉ニュ-ロン群の解剖学的解析:昨年度に引き続き、視葉から脳への出力を、視葉各所への色素注入によって検索した。また、視葉板における視覚二次ニューロン(LMC)の多様性を解析するため、ガラス微小電極あるいはパッチ電極を用いてLMCの過分極性応答を記録、その後色素を注入してLMCの形態を調べる実験を行った。いくつかの染色像を得ることができたが、軸索の細さゆえに成功率は概して低い。そこで、より確実な方法として、顕微鏡に微分干渉用のコンデンサーを導入、視認下でLMC細胞体の記録・色素注入を行う試みを始めた。

  • Research Products

    (32 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (20 results) Book (7 results)

  • [Journal Article] Photoreceptor spectral sensitivities of the Small White butterfly Pieris rapae crucivora interpreted with optical modeling2011

    • Author(s)
      Stavenga DG
    • Journal Title

      Journal of Comparative Physiology A

      Volume: 197 Pages: 373-385

    • DOI

      10.1007/s00359-010-0622-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polarization-based brightness discrimination in the foraging butterfly, Papilioxuthus2011

    • Author(s)
      Kinoshita M, Yamazato K, Arikawa K
    • Journal Title

      Phylosophical Transactions of Royal Society of London B

      Volume: 366 Pages: 688-696

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An expanded set of photoreceptors in the Eastern Pale Clouded Yellow butterfly, Colias erate2010

    • Author(s)
      Pirih P, Arikawa K, Stavenga DG
    • Journal Title

      Journal of Comparative Physiology A

      Volume: 196 Pages: 501-517

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Eyes with basic dorsal and specific ventral regions in the Glacial Apollo, Parnassius glacialis (Papilionidae)2010

    • Author(s)
      Awata H, Matsushita A, Wakakuwa M, Arikawa K
    • Journal Title

      Journal of Experimental Biology

      Volume: 213 Pages: 4023-4029

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolution and mechanism of spectral tuning of blue-absorbing visual pig ments in butterflies2010

    • Author(s)
      Wakakuwa, Koyanagi, Terakita, Stavenga, Shichida, Arikawa
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 5

    • DOI

      doi:10.1371

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Complex eye and its tetrachromatic color vision of the butterfly Papilio2011

    • Author(s)
      Arikawa K
    • Organizer
      Entomology Special Seminar
    • Place of Presentation
      National Taiwan University, Taipei
    • Year and Date
      20110500
  • [Presentation] 昆虫は光をどうとらえるか-アゲハ色覚の神経行動学-2011

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Organizer
      宇都宮大学オプティクス研究センター特別講演会
    • Place of Presentation
      宇都宮大学(震災当日のため中断)
    • Year and Date
      20110300
  • [Presentation] Molecular mechanism and evolution of spectral tuning of blue-absorbing visual pigments in pierid butterflies2011

    • Author(s)
      Wakakuwa M, ほか
    • Organizer
      33^<rd> Goettingen Neurobiology meeting
    • Place of Presentation
      Univ Goettingen
    • Year and Date
      20110300
  • [Presentation] Butterfly Color Vision-Evolution of opsins and eye regionalization2011

    • Author(s)
      Arikawa K
    • Organizer
      Shinshu University Special Seminar
    • Place of Presentation
      Shinshu University, Matsumoto
    • Year and Date
      20110100
  • [Presentation] 昆虫の見る世界2010

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Organizer
      横須賀高校アカデミア
    • Place of Presentation
      神奈川県立横須賀高等学校
    • Year and Date
      20101100
  • [Presentation] Butterfly color vision-Eye regionalization and opsin evolution2010

    • Author(s)
      Arikawa K
    • Organizer
      KVA seminar of the Swedish Royal Academy
    • Place of Presentation
      Lund University, Sweden
    • Year and Date
      20101000
  • [Presentation] ハエトリグモロドプシンの吸収スペクトル特性と奥行き知覚メカニズムとの関係の解析2010

    • Author(s)
      永田崇, ほか
    • Organizer
      第48回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] 4層構造網膜を持つハエトリグモの奥行き知覚メカニズムの解析2010

    • Author(s)
      永田崇, ほか
    • Organizer
      日本動物学会第81回大会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] モンシロチョウ青視物質の波長制御に関わるアミノ酸残基の同定2010

    • Author(s)
      若桑基博, ほか
    • Organizer
      日本動物学会第81回大会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] モンキチョウ網膜を構成する視細胞分光感度の同定2010

    • Author(s)
      小川裕理, ほか
    • Organizer
      日本動物学会第81回大会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] ナミアゲハにおける視葉板局所回路の免疫組織学2010

    • Author(s)
      浜中良隆, ほか
    • Organizer
      日本動物学会第81回大会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] Spectral organization of the retina of Eastern Clouded Yellow butterfly, Coliaserate2010

    • Author(s)
      Yuri Ogawa, ほか
    • Organizer
      The 9th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      University of Salamanca
    • Year and Date
      20100800
  • [Presentation] Ommatidial heterogeneity and spectral organization by opsin duplication in Parnassius glacialis (Papilionidae)2010

    • Author(s)
      Hiroko Awata, ほか
    • Organizer
      The 9th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      University of Salamanca
    • Year and Date
      20100800
  • [Presentation] Temporal characteristics of photoreceptor cells of the Japanese Yellow Swallowtail butterfly, Papilio xuthus2010

    • Author(s)
      Masashi Kawasaki, ほか
    • Organizer
      The 9th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      University of Salamanca
    • Year and Date
      20100800
  • [Presentation] チョウに色は見えるのか?2010

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Organizer
      田口教育研究所主催"動物学のおもしろざ
    • Place of Presentation
      上智大学東京
    • Year and Date
      20100700
  • [Presentation] チョウはなにを見ているの?-動物の感覚世界のふしぎ-2010

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Organizer
      中高生のための科学セミナー
    • Place of Presentation
      横須賀自然・人文博物館
    • Year and Date
      20100700
  • [Presentation] チョウ類複眼の背側領域は祖先的か?2010

    • Author(s)
      粟田ひろ子, ほか
    • Organizer
      日本比較生理生化学会大32回大会
    • Place of Presentation
      九州産業大学
    • Year and Date
      20100700
  • [Presentation] The eyes of Pieris-Evolution of butterfly color vision2010

    • Author(s)
      Arikawa K
    • Organizer
      名古屋大学理学部セミナー
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20100500
  • [Presentation] 異なる波長に対するミカンキジラミ成虫の誘引性2010

    • Author(s)
      上地奈美, ほか
    • Organizer
      第55回日本応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      九州大学(みなし開催)
    • Year and Date
      20100300
  • [Presentation] アオドウガネ成虫における複眼分光感度と誘引活性スペクトルの関係2010

    • Author(s)
      永山敦士, ほか
    • Organizer
      第55回日本応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      九州大学(みなし開催)
    • Year and Date
      20100300
  • [Book] 光と昆虫.健康2010年冬号2011

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Total Pages
      46-49
    • Publisher
      アグレプランニング
  • [Book] チョウの色覚と紫外線.からだと光の事典2010

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Total Pages
      30-33
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Book] いろいろな感覚の世界-超感覚のしくみを探る2010

    • Author(s)
      江口英輔・蟻川謙太郎編
    • Total Pages
      143
    • Publisher
      学会出版センター
  • [Book] 昆虫に世界はどう見える?月刊バイオインダストリー27巻2010

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Total Pages
      35-40
    • Publisher
      シエムシー出版
  • [Book] 紫外線を見る-昆虫の色覚.いろいろな感覚の世界-超感覚のしくみを探る(江口・蟻川編)2010

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Total Pages
      95-120
    • Publisher
      学会出版センタ
  • [Book] 訪花性昆虫複眼の構造とその多様性.設計工学,452010

    • Author(s)
      若桑基博、蟻川謙太郎
    • Total Pages
      75-83
    • Publisher
      日本設計工学会
  • [Book] Color sensors of butterflies. In : Barth FG, Humphrey J, Srinivasan M (eds) Frontiers in sensing-Biology and engineering

    • Author(s)
      Arikawa K
    • Publisher
      Springer Verlag(In press)

URL: 

Published: 2013-06-26  

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