2023 Fiscal Year Annual Research Report
昆虫や昆虫がつくる構造物の３次元的構造の多様性と機能－甲虫と虫こぶをモデルに
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21H02212
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
井手 竜也 独立行政法人国立科学博物館, 動物研究部, 研究員 (80724038)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野村 周平 独立行政法人国立科学博物館, 動物研究部, グループ長 (80228361)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | マイクロCT / 昆虫 / 甲虫 / 虫こぶ / 多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫の体のつくりや昆虫が自然界につくりだす構造物は，ときに外形のみならず内部にいたるまで著しく多様化している。一方で，その３次元的構造がもつ機能は多くの場合解き明かされていない。本研究は昆虫の中で最大の多様性を誇る「甲虫」と，昆虫がつくる構造物の極致の一つといえる「虫こぶ」をモデルに，マイクロＣＴを用いた構造解析によって昆虫と昆虫がつくる構造物の多様性と機能を明らかにすることで，昆虫の多様性のより総合的で現代的な理解を目指すものである。
令和５年度は，これまでの解析で確かめたサンプルごとに適した解析条件をもとに，マイクロＣＴによる３次元像の情報や走査型電子顕微鏡による表面微細構造の情報を蓄積した。甲虫では，新規にカブトムシのギナンドロモルフ個体についてマイクロＣＹを用いた３Ｄ画像の製作を始めた。来年度に実施する特別展で展示するとともに，学会誌への投稿論文を執筆中である。また，微小甲虫であるアリヅカムシなどについて表面微細構造のＳＥＭ画像を撮影，集積している。虫こぶでは，タマバチ科を中心に虫こぶのＣＴデータの集積するとともに，マイクロＣＴを用いることで，虫こぶの内部構造の成熟過程を、単一の生体試料で、経時観察する手法をタマバチ科の複数の種の虫こぶにてに実証し，その成果の一部を国際シンポジウムおよび論文として公表した。
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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
５年計画の３年目であった令和５年度は、引き続きに試料の収集を継続しつつ、１年目からの研究で検討してきたから、３次元的構造の可視化に関する解析条件をもとに、マイクロＣＴによる３次元像の情報や走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による表面微細構造の情報を蓄積すること、さらにいくつかの代表的な試料について、３次元画像解析の結果をもとにしたパ
ターン分け、測定機による、強度、断熱性、保湿性など、構造がもつ物理的特性についての評価、飼育実験、野外観察、または文献情報によって得た生態情報をもとにした生態的特性の評価を継続することや、分子系統解析を実施するためのＤＮＡ解析を開始することを計画した。現在までに、材料となる甲虫および虫こぶについて、試料の収集は順調に進められており、マイクロＣＴによる３次元像やＳＥＭによる表面微細構造情報の情報は蓄積している。またその生態的特性を踏まえた研究成果の一部は、学術論文や学会発表のほか、教育普及活動にも活用できている。これらのことから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
４年目にあたる令和６年度は、収集した３次元構造や表面微細構造に関わるデータを利用した研究を進展させ、公表可能な研究成果については、順次、学術誌等にて公表するとともに、その成果を用いた教育普及活動にも発展させることを目標とする。
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