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植物の食害誘導反応がつなぐ植食性昆虫の群集と進化のダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 10J09260
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生態・環境
研究機関北海道大学 (2012)
東京大学 (2010-2011)

研究代表者

内海 俊介  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2011年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2010年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード生態-進化フィードバック / 食害誘導反応 / 間接効果 / 群集構造 / 多様性 / 植食者群集 / 生物間相互作用 / 生態-進化ダイナミクス / 群集-進化フィードバック / 表現型可塑性 / 生物多様性 / 群集-進化ダイナミクス
研究概要

本年度は、1.研究成果発表、2.ヤナギルリハムシの集団遺伝解析、3.寄主植物ジャヤナギの集団遺伝解析、の3点を目標として研究を進め、それぞれ達成することができた。1については、国内外での学会発表によって本研究課題の研究成果を広く発信するとともに、生態学分野の最上位ジャーナルであるEcology Letters誌で論文を発表した。この論文は、「地域固有の昆虫群集の構造が、間接相互作用のネットワークを通して群集構成種(ハムシ)の餌選好形質の進化に影響を与え、その多様化を促進する」ということを、野外データと綿密な操作実験によって実証することに世界に先駆けて成功したものである。この成果は、各種メディアで取り上げられた。また、この形質進化が相互作用ネットワークの改変によって昆虫群集の構造にフィードバックする、という結果も得られており、群集と進化のダイナミクスにおけるフィードバック機構が明らかになりつつある。さらに、これらの成果を含む一連の本研究課題の成果について、日本生態学会宮地賞の受賞論文として総説をまとめた。その論文は、国際誌Ecological Research誌に受理された。2と3については、主に京都産業大学との共同研究によって行った。ハムシの集団遺伝解析では、10kmほどの小さな空間スケールにおいても集団間の遺伝的分化が生じていることを示唆する結果が得られた。ヤナギの集団遺伝解析では、80種類のRAPDプライマーを用いた多型解析を行った。ハムシの表現形質と遺伝構造の集団間分化が進んでいるのに対して、こちらではほとんど多型が検出されなかった。この結果は、寄主植物一昆虫の共進化という従来の見方を越えて、植物の可塑性を基盤とした昆虫群集の間接相互作用ネットワークによっても、昆虫の進化と多様化が促進される、という本課題の研究成果を支持するものと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (20件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Herbivore community promotes trait evolution in a leaf beetle via induced plant responses2013

    • 著者名/発表者名
      Utsumi, S., Ando, Y., Roininen, H., Takahashi, J., Ohgushi, T.
    • 雑誌名

      Ecology Letters

      巻: 16 号: 3 ページ: 362-370

    • DOI

      10.1111/ele.12051

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary community ecology of plant-associated arthropods in terrestrial ecosystems2013

    • 著者名/発表者名
      Utsumi, S.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: (印刷中) 号: 3 ページ: 359-371

    • DOI

      10.1007/s11284-013-1042-0

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bridges and barriers to herbivory resulting from host plant genotypic variation2011

    • 著者名/発表者名
      Timothy P.Craig
    • 雑誌名

      Journal of Plant Interactions

      巻: VOL.6 号: 2-3 ページ: 141-145

    • DOI

      10.1080/17429145.2010.545148

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indirect interaction webs on tall goldenrod : community consequences of herbivore-induced phenotypes and genetic variation of plants2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ohgushi
    • 雑誌名

      Journal of Plant Interactions

      巻: VOL.6 号: 2-3 ページ: 147-150

    • DOI

      10.1080/17429145.2010.544768

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How are arthropod communities organized on an introduced plant Solidago altissima?2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Ando
    • 雑誌名

      Journal of Plant Interactions

      巻: VOL.6 号: 2-3 ページ: 169-170

    • DOI

      10.1080/17429145.2010.542254

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary consequence of indirect interactions among insect herbivores through herbivore-induced plant regrowth2011

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi
    • 雑誌名

      Journal of Plant Interactions

      巻: VOL.6 号: 2-3 ページ: 171-172

    • DOI

      10.1080/17429145.2010.538480

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plant genotypic diversity increases population size of a herbivorous insect2011

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B

      巻: VOL.35 号: 1721 ページ: 643-653

    • DOI

      10.1098/rspb.2011.0239

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Community-wide impact of an exotic aphid on introduced tall goldenrod2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Ando
    • 雑誌名

      Ecological Entomology

      巻: VOL.35 号: 5 ページ: 643-653

    • DOI

      10.1111/j.1365-2311.2011.01303.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eco-evolutionary dynamics in herbivorous insect communities mediated by induced plant responses.2011

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi
    • 雑誌名

      Population Ecology

      巻: VOL.53 ページ: 23-34

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary consequence of indirect interactions among insect herbivores through herbivore-induced plant regrowth.2011

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi, Yoshino Ando, Takayuki Ohgushi
    • 雑誌名

      Journal of Plant Interactions

      巻: VOL.6 ページ: 171-172

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plant genotypic diversity increases population size of a herbivorous insect2011

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi, Yoshino Ando, Takayuki Ohgushi
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B

      巻: 印刷中(掲載確定)(未定)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trait-mediated indirect interactions in ecological communities.2010

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi, Osamu Kishida, Takayuki Ohgushi
    • 雑誌名

      Population Ecology

      巻: VOL.52 ページ: 457-459

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linkages among trait-mediated indirect effects : a new framework for the indirect interaction web.2010

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi, Yoshino Ando, Takeshi Miki
    • 雑誌名

      Population Ecology

      巻: VOL.52 ページ: 485-497

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フィールドで群集生態―進化フィードバックに挑む2013

    • 著者名/発表者名
      内海俊介
    • 学会等名
      第60回日本生態学会
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター・グランシップ(静岡県)(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Basics and current issues in the study of plant-animal interactions in terrestrial/aquatic systems2012

    • 著者名/発表者名
      Utsumi, S.
    • 学会等名
      Global COE Program at Hokkaido University "Program for promoting participation in the ecological research network between Japan and Taiwan : toward better projection of ecological responses to climate changes"
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 群集生態と進化のフィードバックの視点から : 総合討論に向けて2012

    • 著者名/発表者名
      内海俊介
    • 学会等名
      第28回個体群生態学会
    • 発表場所
      東邦大学(千葉県)
    • 年月日
      2012-10-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Biodiversity drives trait evolution of a community member in an indirect interaction web2012

    • 著者名/発表者名
      Utsumi, S.
    • 学会等名
      XXIV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Daegu Convention Center(Korea)(招待講演)
    • 年月日
      2012-08-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Predator' s non-consumptive effects on herbivores influence herbivore-induced plant responses2012

    • 著者名/発表者名
      Hirano, S., Utsumi, S. Ohgushi, T.
    • 学会等名
      XXIV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Daegu Convention Center(Korea)
    • 年月日
      2012-08-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Community-wide impacts of foliar herbivory on flower visitors2012

    • 著者名/発表者名
      Ikemoto, M., Utsumi, S. Ohgushi, T.
    • 学会等名
      XXIV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Daegu Convention Center(Korea)
    • 年月日
      2012-08-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Untangling biodiversity and evolution in a complex ecosystem : perspective of trait-mediated indirect effects2012

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi
    • 学会等名
      Joint meeting of the 59^<th> annual meeting of ecological society of Japan and the 5^<th> EAFES international congress
    • 発表場所
      龍谷大学(滋賀県)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The effects of predators on herbivore-induced plants responses2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Hirano
    • 学会等名
      Joint meeting of the 59^<th> annual meeting of ecological society of Japan and the 5^<th> EAFES international congress
    • 発表場所
      龍谷大学(滋賀県)
    • 年月日
      2012-03-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Additive and non-additive effects of plant genotypic diversity on aphid abundance and fungal infection2012

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi
    • 学会等名
      Joint meeting of the 59^<th> annual meeting of ecological society of Japan and the 5^<th> EAFES international congress
    • 発表場所
      龍谷大学(滋賀県)
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive evolution of plant defense strategy in invasion process2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Ando
    • 学会等名
      Joint meeting of the 59^<th> annual meeting of ecological society of Japan and the 5^<th> EAFES international congress
    • 発表場所
      龍谷大学(滋賀県)
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] International collaborative studies on ecology and evolution in plant-insect interactions2011

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi
    • 学会等名
      Northern Environmental Research Symposium
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 時々刻々と変化する植物から昆虫の多様性に迫る2011

    • 著者名/発表者名
      内海俊介
    • 学会等名
      第27回個体群生態学会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal variation in plant traits for population, community, and evolutionary dynamics2011

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi
    • 学会等名
      Biology Seminar in Swedish University of Agricultural Science
    • 発表場所
      Swedish University of Agricultural Science (Uppsala, Sweden)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Herbivore biodiversity drives trait evolution of a community member through induced plant response2011

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi
    • 学会等名
      The 14^<th> symposium on Insect-Plant interaction
    • 発表場所
      De Hof van Wageningen (Wageningen, Netherland)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Biodiversity drives evolution of a community member through ecological functioning in indirect interaction webs2011

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi
    • 学会等名
      The 96^<th> annual meeting of Ecological Society of America
    • 発表場所
      Austin Convention Center (Texas, USA)
    • 年月日
      2011-08-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 間接相互作用網における『多様性・生態的機能・形質進化』のつながり2011

    • 著者名/発表者名
      内海俊介、安東義乃, Heikki Roininen、高橋純一、大串隆之
    • 学会等名
      第58回日本生態学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2011-03-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 寄主植物の遺伝的要因と環境要因はどのように植食者群集の構造に寄与するか?2010

    • 著者名/発表者名
      内海俊介、Pekka Pahojola、Heikki Roininen
    • 学会等名
      第26回個体群生態学会大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県)
    • 年月日
      2010-09-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 群集のα多様性とβ多様性が形作る進化:ハムシの資源選好性における種内変異2010

    • 著者名/発表者名
      内海俊介、安東義乃、大串隆之
    • 学会等名
      第12回日本進化学会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2010-08-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of a phytophagous insect in the context of an indirect interaction web.2010

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi
    • 学会等名
      Symposium "Trophic interactions in time and space"
    • 発表場所
      University of Helsinki (Helsinki, Finland)
    • 年月日
      2010-05-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] How does species diversity affect trait evolution of a community member in indirect interaction webs?2010

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Utsumi, Yoshino Ando, Takayuki Ohgushi
    • 学会等名
      Core-to-core symposium "Ecological interaction networks that promote biodiversity"
    • 発表場所
      Shirankaikan Annex (Kyoto, Japan)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] Species diversity and community structure : novel patterns and processes in plants, insects, and fungi. Springer Briefs in Biology2013

    • 著者名/発表者名
      Sota, T., Kagata, H., Ando, Y., Utsumi, S. , Osono, T.
    • 総ページ数
      65
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.hokludai.ac.jp/news/121226_pr_fsc.pdf

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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