2022 Fiscal Year Research-status Report
植食性昆虫の傷つけ摂食行動における適応的意義と進化史の解明
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21K06344
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小林 知里 東北大学, 農学研究科, 学術研究員 (70539519)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 植物加工行動 / 植食性昆虫 / 擬態 / マスカレード / シジミチョウ科 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は主に野外での幼虫行動観察を実施した。対象としたのはオオミドリシジミ（シジミチョウ科）であり、寄主植物はコナラである。宮城県と岩手県の2箇所のフィールドにおいて、早朝６：００から夜の２２：００までの期間に、1時間おきに幼虫の行動を観察し、幼虫の行動が摂食・休止・移動・植物加工のいずれに分類されるかを記録するとともに、幼虫がいた部位（緑の葉、枯れ葉、茎・葉柄）についても記録した。計３個体の幼虫についての詳細な行動データを得ることができ、枯葉創出のための植物加工行動も初めてその行動実態を観察できた。
葉柄をかじる行動は終齢初期にただ一度だけ発現し、その後はかじり行動が追加されることがなかった。摂食部位は主に緑の葉であったが、成長後半になるに従い傷つけた葉の摂食割合が増加した。休止場所は緑の葉・傷つけた葉（枯れ葉）・茎や葉柄・糸でつづった巣、と多岐にわたり、枯れ葉のみを休止場所として利用するわけではない実態も明らかとなった。一方で、枯れ葉付近での休止は特に終齢幼虫後半で特によく観察され、その休止姿勢も枯れ葉に非常によく紛れるようになっていた。このように、見事な枯れ葉擬態と枯れ葉創出行動、一方で多様な休止方法の共存という、複雑な擬態の構造が明らかになりつつある。
また、先行研究としてオオミドリシジミの属するFavonius属の分子系統関係が報告されていたため、体色・休止部位・擬態の有無などの関連性についての系統進化学的な考察も進めている。現段階では、Favonius属の進化において、樹皮上地衣類擬態という隠蔽擬態から、枝の枯れ葉や鱗片に扮するマスカレード擬態へという大きな進化の方向性と幼虫の日周性や行動パターンの変化が見えてきている。
加えて、オクモミジハグマを利用するハバチ幼虫についても同様に詳細な行動データを取得できている。
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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
本課題の中心的項目であった植物加工行動の実態把握について、大きな進展が見られたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、次シーズンにおいて、野外での擬態効果検出実験を優先して進める。実験内容としては基本的に計画の通りだが、背景を変化させた場合の幼虫捕食率の実験に関して、捕食者および捕食率の推定にセンサーカメラを用いることとする。これにより、擬態の効果に関してさらに詳細なデータを得られることとなる。
また、室内飼育実験により、葉の枯死過程にともなって幼虫にとっての餌質がどのように変化するかについての実験も進める。餌質推定の実験と並行して、枯死した葉も幼虫が食べる場合に、枯死した葉を取り除き生の葉のみを供給し続ける処理を行なって、緑の生葉のみを食べた場合の成長率も調べる。これらのデータを総合して枯死した葉の餌質としての評価を行う。
野外シーズン以外の時期に、画像処理した写真を元に、被験者を対象とした幼虫の擬態効果の評価についての研究を進める。
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| Causes of Carryover |
当該年度は目視による行動観察をメインの研究として行なったため、試薬や機材等の支出がほとんど生じなかったため。当該年度で生じた差額を合わせることで、センサーカメラなどの機材を利用した行動観察および室内飼育実験で用いるケージや飼育設備整備に十分な投資を行うことができるため、研究の質を向上させることができる。
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