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送粉動物の学習行動を介した花の多様な形質進化:花色変化パターンの種間差に着目して

研究課題

研究課題/領域番号 13J00371
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
研究機関筑波大学

研究代表者

鈴木 美季  筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード送粉 / 行動生態 / 花色変化 / 繁殖戦略 / 昆虫 / タニウツギ / ニシキウツギ / 生物間相互作用 / 訪花昆虫 / 学習行動 / タニウツギ属
研究実績の概要

植物の中には、花が咲いてから散るまでにその色を劇的に変える種がいる。先行研究より、花色を変える「変化型」は、蜜を減らした古花の色を変えることにより蜜量を送粉昆虫に知らせることがわかっている。その一方で、古花を色を変えずに維持し、蜜量の減少を動物に知らせない「不変型」もいる。これらの変化型と不変型がどのような昆虫の訪問を受けるのかという疑問に答えるために、ニシキウツギ(変化型)とその近縁種タニウツギ(不変型)の自生地4地域で2012~2014年に調査を行った。
変化型は蜜量を正直に動物に知らせるため、空間学習能力が高く、採餌しやすい株に固執する昆虫に好かれることが予想される。この予想を確かめるために、まず送粉昆虫の種類を調べると、変化型の主要な送粉昆虫は大型ハナバチ・小型ハナバチ・ハナアブであった。一方、不変型の主要な送粉昆虫は小型ハナバチやコガシラアブであり、昆虫相における大型ハナバチの割合は少なかった。つぎに、昆虫の同じ株への再訪問頻度を調べると、いずれの植物においても、大型ハナバチの再訪問頻度は小型ハナバチとハナアブより高い傾向があった。また、意外にもコガシラアブも同じ株に頻繁に再訪問していた。しかしながら、コガシラアブは株内で蜜が多い花を選ばないこと等から、採蜜しやすい株の位置を学習したというよりも、単に株の近辺を周回していた可能性が高い。
以上の結果から、不変型は株への固執性が低い小型ハナバチとコガシラアブに花粉の運搬を依存している一方、変化型は空間学習能力が高い大型ハナバチにより依存していることが示唆された。植物種間で生育環境に明瞭な違いが見られなかったことも合わせると、上述のような送粉昆虫の違いが、自生地における植物の繁殖成功にとって重要であると考えられる。
注)本年度に標本を増やし、統計方法を改善してデータを再解析したため、結論の一部が昨年度と異なる。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] How does a floral colour-changing species differ from its non-colour-changing congener? ― a comparison of trait combinations and their effects on pollination2014

    • 著者名/発表者名
      Miki Suzuki, Kazuharu Ohashi
    • 雑誌名

      Functional Ecology

      巻: 28(印刷中) 号: 3 ページ: 549-560

    • DOI

      10.1111/1365-2435.12209

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 日本生態学会第62回全国大会、昆虫のリターン率の種間差が植物の進化にどう影響するのか?:個体の行動からネットワークをつなぐ2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木美季
    • 学会等名
      日本生態学会第62回全国大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫の多様な行動習性に応じた植物の送粉戦略:花色変化「する」植物と「しない」近縁種に着目した比較研究2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木美季
    • 学会等名
      第62回関東圏植物生態セミナー
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-02-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動物の行動様式の種間差が植物―動物間相互作用にどのように影響するのか?2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木美季
    • 学会等名
      日本生態学会関東地区会公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-01-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] How does the difference in persistence by pollinators affect the evolution of floral color change? ―comparison between a color-changing and noncolor-changing species in Weigela2014

    • 著者名/発表者名
      Miki Suzuki, Kazuharu Ohashi, Yukihiko Toquenaga
    • 学会等名
      日本生態学会第61回全国大会(English Presentation Award)
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫の色弁別行動を介した花の多様な形質進化 : 花色変化パターンの種間差に着目して2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木美季
    • 学会等名
      日本生態学会第61回全国大会(自由集会W03)
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 正直は最善? 嘘も方便? ~花色変化「する」植物と「しない」近縁種の対照的な送粉戦略2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木美季
    • 学会等名
      みちのく進化生物セミナー
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2013-12-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] How does a floral colour-changing species differ from its noncolour-changing congener? ―a comparison of trait combinations and their effects on pollination.2013

    • 著者名/発表者名
      Miki Suzuki, Kazuharu Ohashi
    • 学会等名
      The 11th INTECOL congress
    • 発表場所
      the ExCel (London, UK)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 勤勉なポリネーターが植物にもたらすジレンマ : ポリネーター間の株内訪花数のちがいをヒントにして2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木美季
    • 学会等名
      第45回種生物シンポジウム
    • 発表場所
      亀の井ホテル(大分県別府市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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