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昆虫における可塑的なマルチキュー利用:能動的な情報選択機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J30005
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 動物生理・行動
研究機関国立研究開発法人森林総合研究所

研究代表者

向井 裕美  国立研究開発法人森林総合研究所, 森林昆虫研究領域, 特別研究員(PD)

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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード複数感覚 / 感覚間相互作用 / 振動受容 / 配偶行動 / キンカメムシ / マルチキュー / 情報選択 / キンカメムシ類 / 振動受容感覚 / 腿節内弦音器官
研究実績の概要

本研究課題は、複数の感覚を利用して意思決定を行う動物が利用する感覚の能動的な選択を行うことを、キンカメムシ類の配偶行動をモデル系として明らかにするものである。平成27年度までに、ナナホシキンカメムシは、雄の体色(視覚)や、基質振動(振動感覚)、体表面に分泌される化学物質(化学感覚)、などを雌が受容することで配偶者選択を厳密に行うことを明らかにしてきた。本年度は、これら複数の感覚のなかでも同時並列的な利用が予想される振動感覚と視覚について、1)カメムシの感覚受容システムの詳細を解明し、2)各種感覚の同時並列的利用様式を明らかにすることを目指した。カメムシは、腿節末梢部に弦音器官と呼ばれる特異な細胞群をもち、雄雌が振動により交信する。電気生理学的解析手法を用いて、脚から伝わる振動への脚部神経の応答を調べたところ、雄雌間の交信で利用される100Hz以下の低周波領域に強く反応を示した。外科手術により弦音器官を切除すると雄雌間の振動交信が阻害されたことから、これら細胞群が振動受容に関与していることが明らかになった。昨年度、雄の体色を色付きエナメルで着色し雌の反応を調査する実験を行ったが、本年度採集した個体で追試を行ったところ、雌は本来の体色に近い透明や緑で着色された雄が振動すると反応を示したが、黒や白で着色された雄には反応を示さない結果が得られた。複眼を被覆し視覚情報を遮断された個体はすべての色の雄に反応を示したことから、視覚情報の存在下では振動感覚情報の査定が厳密に行われている可能性が高い。一連の結果は、ナナホシキンカメムシの雌は、状況に応じて振動感覚や視覚など各種感覚情報への依存度を可塑的に変えて配偶者である雄を選択することを示唆している。

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

    (33件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 4件、 招待講演 12件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Chordotonal organs in hemipteran insects: unique peripheral structures but conserved central organization revealed by comparative neuroanatomy2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nishino, H. Mukai, T. Takanashi
    • 雑誌名

      Cell Tisue Res.

      巻: 366 号: 3 ページ: 549-572

    • DOI

      10.1007/s00441-016-2480-0

    • NAID

      120006366485

    • 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] 動物の親が担う可塑的な孵化制御システム2016

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 雑誌名

      日本応用動物昆虫学会誌

      巻: 印刷中

    • NAID

      130005164688

    • 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
  • [雑誌論文] Adaptive advantage of myrmecochory in the ant-dispersed herb Lamium amplexicaule L. (Lamiaceae): Predation avoidance through the deterrence of postdispersal seed predators.2015

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K, Ogata K, Mukai H, Yamawo A, Tokuda M.
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: 10 号: 7 ページ: e0133677-e0133677

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0133677

    • 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
  • [雑誌論文] エントモミメティクスと害虫制御2014

    • 著者名/発表者名
      針山孝彦, 魚津吉弘, 向井裕美, 山濱由美, 弘中満太郎, 高久康春, 石井大佑, 大原昌宏, 野村周平, 長谷山美紀, 原滋郎, 下澤楯夫, 下村政嗣
    • 雑誌名

      日本応用動物昆虫学会誌

      巻: 58 号: 2 ページ: 79-91

    • DOI

      10.1303/jjaez.2014.79

    • NAID

      130004704258

    • ISSN
      0021-4914, 1347-6068
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] カメムシは左右脚部の振動受容器が生む強度差比較により振動源に定位する.2017

    • 著者名/発表者名
      向井裕美,西野浩史,Niels Skals, 高梨琢磨
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会大会一般講演
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都府中市)
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 振動シグナルはなぜ孵化の合図となるのか?亜社会性ツチカメムシ類の親―胚間コミュニケーションとその進化プロセスに迫る.2017

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会大会小集会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都府中市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ノコギリカメムシの外部共生器官の構造および共生真菌の卵表面への伝達.2017

    • 著者名/発表者名
      西野貴騎, 棚橋薫彦, 向井裕美, 細川貴弘, 立川周二, 深津武馬
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会大会一般講演
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都府中市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Male jewel bugs localize female calling vibrations: directional vibration sensing by chordotonal organs.2016

    • 著者名/発表者名
      Mukai H., Nishino H., Skals N. and Takanashi T.
    • 学会等名
      The 3rd Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
    • 発表場所
      Irago Resort and Spa(愛知県田原市)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キンカメムシの多感覚を利用した求愛コミュニケーションからみる昆虫の環世界.2016

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      九州昆虫セミナー第58回兼昆虫学会九州支部会例会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • 年月日
      2016-10-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Why do burrower bug embryos hatch synchronously? Maternal regulation mitigates risks of future cannibalism.2016

    • 著者名/発表者名
      Mukai H., Hironaka M., Tojo S. and Nomakuchi S.
    • 学会等名
      The XXV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Orlando (USA)
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Why does mother burrower bug shake her egg mass?: maternal hatching regulation mitigate the risk of future cannibalism.2016

    • 著者名/発表者名
      Mukai H., Hironaka M., Tojo S. and Nomakuchi S.
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Biotremology
    • 発表場所
      San Michele all’Adige (Italy)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 昆虫の親が担う可塑的な孵化システム.2016

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      東京農工大学特別講義
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都府中市)
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 基質振動が一斉孵化を促進する:亜社会性ツチカメムシ類における親と胚の相互作用.2016

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      第275回京都大学生態研セミナー
    • 発表場所
      京都大学生態研(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2016-04-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スギ球果の成熟過程におけるテルペン組成の変化.2016

    • 著者名/発表者名
      楠本倫久, 山田浩雄, 向井裕美, 高梨琢磨, 河村文郎
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学,名古屋市,愛知県
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] カメムシの求愛コミュニケーションにおける複数感覚利用と振動シグナルの機能.2016

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会,小集会「昆虫の生物音響学の最前線:音・振動による行動制御機構および物理保護技術」
    • 発表場所
      大阪市立大学,堺市,大阪府
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 種子における血縁識別:多種の存在で迅速な同期発芽を成し遂げる.2016

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      日本生態学会第63回全国大会,企画集会「植物の識別能力から考える植物間相互作用」
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市,宮城県
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] なぜ一斉に孵化するのか?:社会性カメムシにおける孵化制御機構とその意義.2016

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      農業研究機構主催セミナー
    • 発表場所
      中央農業研究センター,つくば市,茨城県
    • 年月日
      2016-02-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 孵化の“合図”としての振動シグナル:亜社会性ツチカメムシ類における孵化タイミングの制御機構とその意義.2016

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      弘前大学農学生命学部第16会研究推進セミナー
    • 発表場所
      弘前大学,弘前市,青森県
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] キンカメムシは複数のシグナルで求愛する:振動刺激と化学刺激の担う役割.2015

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会・第88回日本生化学会合同大会,ワークショップ「虫の会(まじめ版)2昆虫学のこれから」
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド,神戸市,兵庫県
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミツボシツチカメムシにおける非致死的捕食に応じた可塑的な栄養卵生産.2015

    • 著者名/発表者名
      工藤慎一,向井裕美,弘中満太郎,野間口眞太郎
    • 学会等名
      日本昆虫学会第75回大会
    • 発表場所
      九州大学,福岡市,福岡県
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] カメムシのコミュニケーションから探る昆虫の巧みな情報利用戦略.2015

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      第53回つくば進化生態学セミナー
    • 発表場所
      筑波大学,つくば市,茨城県
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 昆虫における能動的な情報選択システムの解明.2015

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      平成27年度育志賞研究発表会.
    • 発表場所
      京都大学,京都市,京都府
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Vibratory signals detected by leg chordotonal organs enhance mating success in a jewel bug.2015

    • 著者名/発表者名
      Mukai H., Nishino H., and Takanashi T.
    • 学会等名
      15th Internatinal Meeting on Invertebrate Sound & Vibration
    • 発表場所
      Ottawa, Canada
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 求愛シグナルを脚で感知する:キンカメムシ類における振動受容機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      向井裕美, 西野浩史, 高梨琢磨
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会第59回大会
    • 発表場所
      山形大学(山形県, 山形市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Sensing vibration in land bugs: the unusual morphologies of leg chordotonal organs2014

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Mukai, Hiroshi Nishino, and Takuma Takanashi
    • 学会等名
      第1回日本生物音響学会
    • 発表場所
      同志社びわこトリートセンター(滋賀県, 大津市)
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヤマトシリアゲの雄による婚姻贈呈:運べないギフトをどう渡すのか?2014

    • 著者名/発表者名
      長岡希隆, 向井裕美, 所雅彦, 山尾僚, 野間口眞太郎
    • 学会等名
      第33回日本動物行動学会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県, 長崎市)
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ミツボシツチカメムシの家族融合は幼虫にとって利益になるか?2014

    • 著者名/発表者名
      橋本泰樹, 向井裕美, 工藤真一, 野間口眞太郎
    • 学会等名
      第33回日本動物行動学会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県, 長崎市)
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 非致死的補色による栄養卵生産の変化:終末繁殖投資と給餌能力補償2014

    • 著者名/発表者名
      工藤慎一, 向井裕美, 弘中満太郎, 野間口眞太郎
    • 学会等名
      第33回日本動物行動学会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県, 長崎市)
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 亜社会性ツチカメムシ類にみられる親に依存した多様な斉一孵化システム2014

    • 著者名/発表者名
      向井裕美
    • 学会等名
      日本昆虫学会第74回大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県, 東広島市)
    • 年月日
      2014-09-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Why do mothers roll the egg mass?: active regulation of egg temperature in a stinkbug2014

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Mukai
    • 学会等名
      The 15th conference of the International Society for Behavioral Ecology (ISBE)
    • 発表場所
      USA (NY)
    • 年月日
      2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Maternal effects driven by non-lethal predation: an adaptive plasticity in trophic-egg production in a bug2014

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Kudo, Hiromi Mukai, Mantaro Hironaka, and Shintaro Nomakuchi
    • 学会等名
      The 15th conference of the International Society for Behavioral Ecology (ISBE)
    • 発表場所
      USA (NY)
    • 年月日
      2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Cooperative behavior in plant siblings against competitors2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Yamawo, and Hiromi Mukai
    • 学会等名
      The 15th conference of the International Society for Behavioral Ecology (ISBE)
    • 発表場所
      USA (NY)
    • 年月日
      2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 振動を用いた害虫の行動制御により植物を保護する方法.2016

    • 発明者名
      高梨琢磨ほか
    • 権利者名
      高梨琢磨ほか
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-244162
    • 出願年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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