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昆虫における温度・湿度環境選択行動についての行動学的解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10874130
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 動物生理・代謝
研究機関福岡大学

研究代表者

横張 文男  福岡大学, 理学部, 教授 (20117287)

研究分担者 西川 道子  福岡大学, 理学部, 助手 (30078563)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1999年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1998年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード昆虫 / ワモンゴキブリ / 行動解析 / 湿度環境 / 湿度定位行動 / コンピュータ / 行動軌跡 / 触角 / ウモンゴキブリ
研究概要

昆虫は、脊椎動物と異なり、環境の湿度変化を検出する湿度感覚器を持っている。その受容機構については従来の研究で解明してきたが、環境の湿度勾配検出のしくみや湿度選択行動のしくみは、まだ十分に解明されていない。まず、昆虫は湿度環境を検索し特定の湿度環境に留まる行動を、昨年度作成したコンピュータ支援行動解析装置等を用いて解析した。実験材料にはワモンゴキブリを用いた。定常的な湿度勾配のある円形のアリーナに4日間無摂水のワモンゴキブリを入れると、装置内の側壁にそって走り回る行動の後、乾環境よりも湿環境に長く滞在するようになった。そのおもな行動学的原因は、湿環境では乾環境での行動として、1)空間的な移動を伴わない行動が増加すること,2)歩行速度が低下すること、3)歩行の曲がり(deg/cm)が増加することにあることがわかった。次に摂水場所に到達する行動について解析した。片方の側路の先端に水を、もう一方の側路の先端に乾燥剤(silica gel)を置いたT字型の行動選択装置にワモンゴキブリを入れ、行動を観察した。行動の基本的パターンは歩行と立ち止まり行動の繰り返しなので、立ち止まり行動とその後の歩行の進行方向に着目して解析した。立ち止まり行動では、頭部を振る行動と頭部は固定し触角だけを振る行動が見られた。4日間無摂水のワモンゴキブリでは、水のある側路を選択する確率が高かった。初動から水のある側路を選択したものでは、しなかったものと比べ、初回の立ち止まり行動の中で頭部を振る行動の占める割合は高いなどの結果が得られた。摂水場所を発見し到達するまでの行動は、次のような連続的な行動によって組み立てられていることが示唆された。先ず1)高湿度を検出して立ち止まり、2)立ち止まったまま、触角と首を振って湿度勾配を検出(水のある方向を検出)し、3)より高湿度側に向かって歩行する。

報告書

(2件)
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Makoto Mizunami: "Exploration into the adaptive design of the arthropod "microbrain""Zool.Sci.. 16. 703-709 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Taichi Ifuku: "Behavioral analysis of humidity orientation in the cockroach,Periplaneta americana"Comp.Biochem.Physiol.. 124A. 133-133 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Michiko Nishikawa: "Topography of the antennal afferent pathways in the brain of the insect"Comp.Biochem.Physiol.. 124A. 133-133 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Michiko Nishikawa: "Central projections of the antennal sensory neurons on the cockroach brain"Chemical Ecology. 1. 109-110 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Masayuki Iwasaki: "Ultrastructural analysis of modular subunits in the mushroom bodies of the cockroach"J.Electron Micro.. 48(1). 55-62 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Masayuki Iwasaki: "Fine structure of modular subunits in the mushroom bodies of the cockroach"Comp.Biochem.Physiol.. 124A. 133-133 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fumio Yokohari: "Atlas of arthropod sensory receptors(分担:Hygro-and thermoreceptors)"Springer Verlag. 220 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Mizunami: "Modular structures in the mushroom body of the cockroach." Neuroscience Letters. 229. 153-156 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiyuki Yamazaki: "Three classes of GABA-like immunoreactive neurons in the mushroom body of the cockroach." Brain Research.788. 80-86 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Michiko Nishikawa: "Function-specific distribution of axon terminals of input neurons in the calyces of the mushroom body of the cockroach,Periplaneta americana." Neuroscience Letters. 245. 33-36 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Mizunami: "Topograph of modular subunits in the mushroom bodies of the cockroach." Journal of Comparative Neurology. 399. 153-161 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Mizunami: "Topograhy of four classes of Kenyon cells in the mushroom bodies of the cockroach." Journal of Comparative Neurology. 399. 162-175 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fumio Yokohari: "Atlas of arthropod sensory receptors(分担:Hygro-and thermoreceptors)" Springer Verlag, 220 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 横張文男: "行動生物学" 朝倉書店, 147 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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