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2014 Fiscal Year Annual Research Report

匂いによる色嗜好性の変化とその性差の神経行動学的研究

Research Project

Project/Area Number 24570084
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

木下 充代  総合研究大学院大学, その他の研究科, 講師 (80381664)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords感覚情報処理 / 視覚 / 嗅覚 / 訪花性昆虫 / 感覚統合 / 性差 / 行動
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、生得的な色嗜好性が、匂いによって変化するという発見を機に、視覚と嗅覚の統合に関わる神経メカニズムを神経行動学的に解明する研究基盤づくりを行った。初年度と2年目は、行動学的実験によって、色嗜好性における匂いの影響と雌雄差を詳細に調べた。
最終年度は、アゲハが野外で赤系の花にいくと報告されている点に注目した。なぜならば、優れた色学習能力を持つアゲハが、野外で赤系の花をよく訪問するのは、羽化後最初に求蜜する花が赤系であると考えたからである。メスは、花の匂いによって赤に誘引される個体が多くなる。一方、オスでは好きな色に対する匂いの影響が限定的だった。そこで、オスが赤系の色に誘引される要因を多方面から探った。その結果、生得的色嗜好性の測定するとき、背景を黒ではなく緑にすると、雌雄ともに赤紫、赤といった赤系の色を選択した。この背景の色による色選択性の変化は、色対比現象と呼ばれる。多くの花は葉を背景に咲く。よって、アゲハが赤系の花を好むのは、緑の背景による色対比現象も一定の関与をしていると考えた。
さらに、視覚と嗅覚の情報の統合を、神経レベルで明らかにするため、キノコ体へ入力する神経を対象に細胞内記録法を確立した。視覚中枢からキノコ体へ入力する神経群をターゲットに、電極をキノコ体周辺に射入し、光に応答する単一細胞に色素を注入する実験系を確立した。その結果、視覚中枢からキノコ体へ入力する3つの神経束のうち2種類について、単一神経の形態を明らかにできた。

  • Research Products

    (23 results)

All 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 5 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Photoreceptor projections and receptive field in the dorsal rim area and main retina of the locust eye2015

    • Author(s)
      Schmeling F, Tegtmeier J, Kinoshita M, Homberg U
    • Journal Title

      Journal of Comparative Physiology A

      Volume: ---- Pages: ----

    • DOI

      10.1007/s00359-015-0990-y

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Extraordinary diversity of visual opsin genes in dragonflies2015

    • Author(s)
      Futahashi R, Kawahara-Miki R, Kinoshita M, Yoshitaka K, Yajima S, Arikawa K, Fukatsu T
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Science

      Volume: ---- Pages: ----

    • DOI

      10.1073/pnas.1424670112

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Topographically distinct visual and olfactory inputs to the mushroom body in the swallowtail butterfly, Papilio xuthus2015

    • Author(s)
      Kinoshita M, Shimohigashi M, Tominaga Y, Arikawa K, Homberg U
    • Journal Title

      Journal of Comparative Neurology

      Volume: 523 Pages: 162-182

    • DOI

      10.1002/cne.23674

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Opsin expression, physiological characterization and identification of photoreceptor cells in the dorsal rim area and main retina of the desert locust, Schistocerca gregaria2014

    • Author(s)
      Schmeling F, Wakakuwa M, Tegtmeier J, Kinoshita M, Bockhorst T, Arikawa K, Homberg U
    • Journal Title

      Journal of Experimental Biology.

      Volume: 217 Pages: 3557-3568

    • DOI

      10.1242/jeb.108514

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Color and polarization vision in foraging Papilio2014

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

      Journal of Comparative Physiology A

      Volume: 200 Pages: 513-526

    • DOI

      10.1007/s00359-014-0903-5

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 昆虫視細胞の分光感度2014

    • Author(s)
      蟻川謙太郎,若桑基博,木下充代
    • Journal Title

      日本応用動物学会会誌

      Volume: 58 Pages: 5-11

  • [Presentation] アゲハチョウの視覚能力 – 色・明るさ・偏光 -2015

    • Author(s)
      木下充代
    • Organizer
      日本生態学会大会 第62回
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-22
    • Invited
  • [Presentation] 産卵行動中のナミアゲハによる葉の選択2015

    • Author(s)
      長屋ひろみ、Finlay Stewart、蟻川謙太郎、木下充代
    • Organizer
      動物学会 関東支部大会
    • Place of Presentation
      中央大学
    • Year and Date
      2015-03-15
  • [Presentation] ここまで解った!アゲハチョウの視覚2015

    • Author(s)
      木下充代
    • Organizer
      研究員レクチャー
    • Place of Presentation
      JT生命誌研究館
    • Year and Date
      2015-02-21 – 2015-02-21
    • Invited
  • [Presentation] ナミアゲハの視覚能力と視覚神経系2014

    • Author(s)
      木下充代
    • Organizer
      日本動物学会 第85回
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Invited
  • [Presentation] ハエトリグモの第一次視覚中枢における主眼視細胞の投射様式2014

    • Author(s)
      永田崇、木下充代、蟻川謙太郎、小柳光正、寺北明久
    • Organizer
      日本動物学会 第85回
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [Presentation] Visual course control of flower visiting behavior in Papilio2014

    • Author(s)
      Stewart F, Kinoshita M, Arikawa K
    • Organizer
      日本動物学会 第85回
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [Presentation] 鱗翅目昆虫ナミアゲハの生得的な色嗜好性における匂いの影響2014

    • Author(s)
      吉田后那、蟻川謙太郎、木下充代
    • Organizer
      日本動物学会 第85回
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [Presentation] 訪花行動における感覚情報と訪花性昆虫の脳形態に見られる多様性2014

    • Author(s)
      木下充代
    • Organizer
      日本進化学会 第16回
    • Place of Presentation
      高槻現代劇場
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
    • Invited
  • [Presentation] トンボの色覚に関わるオプシン遺伝子の極端な多様性2014

    • Author(s)
      二橋亮,川原玲香,木下充代,吉武和敏,矢嶋俊介,蟻川謙太郎,深津武馬
    • Organizer
      日本進化学会
    • Place of Presentation
      高槻現代劇場
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
  • [Presentation] Brain structure and visual abilities for foraging in the Japanese yellow swallowtail butterfly, Papilio xuthus2014

    • Author(s)
      Michiyo Kinoshita
    • Organizer
      11th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • Invited
  • [Presentation] How is wavelength information coded in photoreceptor axons and second order neurons in the lamina of the Japanese yellow swallowtail butterfly, Papilio xuthus.2014

    • Author(s)
      Matti Weckstroem, Yoshitaka Hamanaka, Michiyo Kinoshita, Kentaro Arikawa
    • Organizer
      11th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [Presentation] Opposing effects of expansion and parallax cues in foraging butterflies2014

    • Author(s)
      Finlay Stewart, Michiyo Kinoshita, Kentaro Arikawa
    • Organizer
      11th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [Presentation] Innate color preference is affected by plant odor in Japanese yellow swallowtail butterfly, Papilio xuthus2014

    • Author(s)
      Mina Yoshida, Yuki Ito, Hisashi Omura, Kentaro Arikawa, Michiyo Kinoshita
    • Organizer
      11th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [Presentation] Sexual dimorphism and its function in the “rough” eye of the Northeast Asian Wood White, Leptidea amurensis2014

    • Author(s)
      Hironobu Uchiyama , Michiyo Kinoshita , Kentaro Arikawa
    • Organizer
      11th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [Book] 光と生命の辞典2015

    • Author(s)
      木下充代
    • Total Pages
      ----
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Book] 研究者が教える動物実験 I2015

    • Author(s)
      木下充代
    • Total Pages
      ----
    • Publisher
      共立出版社
  • [Book] 視覚の認知生態学 生物たちが見る世界2014

    • Author(s)
      木下充代
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      文一総合出版

URL: 

Published: 2016-06-01  

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