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植食性昆虫における植食性の起源と多様化

研究課題

研究課題/領域番号 14J00160
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
研究機関京都大学

研究代表者

今田 弓女  京都大学, 人間・環境学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード形態進化 / 記載分類 / 食性転換 / コケ食 / 生活史 / 分子系統 / 口器形態 / 生物間相互作用 / 植食性昆虫 / 陸上植物
研究実績の概要

1. シギアブの食性の転換に伴う幼虫の口器形態の進化を解明
シギアブ科が植食性を獲得する際にどのような形態的変化が伴ったかを明らかにするため、コケ食者の生活史と幼虫の形態を調べた。特に幼虫の口器形態に着目し、摂食行動の観察に基づいてその機能形態を推測した。Spania属およびLitoleptis属の幼虫はタイ類の組織内部に潜葉し、Ptiolina属はセン類の茎に潜孔することが分かった。また、タイ類潜葉者は、大顎の下部の突起で植物組織を噛み砕いた後、その破片を組織中の液体とともに大顎背面の穴から吸い込むことで摂食していた。分子系統解析の結果から形態進化を再構築したところ、コケ外部食の進化に伴い、捕食に適した構造とされるmandibular brushの喪失と大顎の口側の溝の退縮が生じた後、潜葉性の進化に伴い、陸上生活での匍匐運動に適した体表構造であるcreeping weltsを喪失するとともに大顎背面の穴を獲得したことなどを示した。シギアブの潜葉性の獲得において、溝を用いた吸汁という祖先的な捕食者の摂食方法が特異な口器の進化に強い影響を与えたと考えられる。
2.国内における新種コバネガを発見、記載
東北地方における綿密な調査に基づき、東日本で新たに発見された6種のコバネガ科の新種とその分布域を明らかにした。まず、南アルプスの亜高山帯の数地点において2種のコバネガを発見した。さらに、東北地方での野外調査に基づき、Issikiomartyria属の4種の新種を発見した。東北地方全域に亘るコバネガ類の分布調査を行ったところ、Issikiomartyria属の9種の生息域は東北及び北陸地方の日本海側の山地に限定されていたことから、Issikiomartyria属のコバネガ類は東北地方で最も著しい分化を遂げた日本海要素の一つであることが示唆された。本成果はまもなく投稿予定である。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Bryophyte-feeders in a basal Brachyceran lineage (Diptera: Rhagionidae: Spaniinae): Adult oviposition behavior and changes in the larval mouthpart morphology accompanied with the diet shifts.2016

    • 著者名/発表者名
      Imada Y, Kato M.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 11 号: 11 ページ: e0165808-e0165808

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0165808

    • NAID

      120005867111

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bryophyte-feeding of Litoleptis (Diptera: Rhagionidae) with descriptions of new species from Japan.2016

    • 著者名/発表者名
      Imada, Y., Kato M.
    • 雑誌名

      Zootaxa

      巻: 4097 (1) 号: 1 ページ: 41-58

    • DOI

      10.11646/zootaxa.4097.1.2

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 苔を喰むアブ(双翅目シギアブ科):食性の転換に伴う幼虫の口器形態の進化2017

    • 著者名/発表者名
      今田弓女, 加藤真
    • 学会等名
      日本生態学会第64回全国大会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Bryophyte-feeders in the midst of carnivores: Long-term association between rhagionid flies (Diptera: Rhagionidae) and liverworts.2016

    • 著者名/発表者名
      Yume Imada, Makoto Kato
    • 学会等名
      XXV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Orlando, Florida, US
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ecology and evolution of the associations between bryophytes and herbivorous insects2016

    • 著者名/発表者名
      今田弓女
    • 学会等名
      第63回日本生態学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ecology and Evolution of the Association between Bryophytes and Herbivorous Insects2015

    • 著者名/発表者名
      今田弓女
    • 学会等名
      International Symposium of the Phytochemical Society of Asia (ISPSA)
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コケ食昆虫から探る植食性の起源と種分化機構2015

    • 著者名/発表者名
      今田弓女
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] コケ植物食のシギアブにおける植食性の起源と多様化2014

    • 著者名/発表者名
      今田弓女、加藤真
    • 学会等名
      日本昆虫学会第74回大会
    • 発表場所
      広島大学(広島)
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Origin of herbivory and diversification of bryophyte-feeding rhagionid flies2014

    • 著者名/発表者名
      Yume Imada, Makoto Kato
    • 学会等名
      Xth European Congress of Entomology
    • 発表場所
      University of York (York, UK)
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] エサが変われば形も変わる ー葉潜り虫の変身物語

    • URL

      https://academist-cf.com/journal/?p=2929

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 風変わりな口器は葉潜りに合わせて進化した -植物食の新しい方法を発見-

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2016/161102_1.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 個人のwebサイト

    • URL

      https://yumeimada.wordpress.com

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] コケを食べる新種アブの発見-植物食の起源の謎を解く手がかりに-

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2016/160407_1.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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