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植物食の起源とその多様な展開

研究課題

研究課題/領域番号 15H02420
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生態・環境
研究機関京都大学

研究代表者

加藤 真  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (80204494)

研究分担者 畑 啓生  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (00510512)
奥山 雄大  独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (40522529)
川北 篤  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80467399)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
39,780千円 (直接経費: 30,600千円、間接経費: 9,180千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2016年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2015年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワード潜葉虫 / 送粉 / 植物食 / 被子植物 / 絶対送粉共生 / 多様化 / コミカンソウ科 / 多様性 / 寄主特異性 / 送粉者群集 / 食植者 / コケ食 / 栽培共生 / ハモグリバエ / コミカンソウ属 / ハナホソガ / コケ / キノコバエ / コケ植物 / シギアブ科 / コバネガ科 / キノコバエ科 / 装飾花 / コバネガ / シギアブ / 食植性昆虫 / 食植性 / 共生 / 共進化
研究成果の概要

最も祖先的な植物であるコケ植物を摂食する昆虫類、特にコバネガ類とシギアブ類の多様性、形態、生態、寄主特異性、系統について明らかにした。また、コケの虫えいを世界で初めて、ペルーのミミカキゴケで発見したが、それは、種子植物の虫えいで見られるような装飾や硬化が見られないという顕著な特徴が見られた。これらの調査に並行して、著しい多様性を持つ潜葉虫類の寄主植物データベース作成の作業を進めた。一方、植物と植食者の究極の共生系であるコミカンソウ科の絶対送粉共生系はこれまで旧世界からしか見つかっていなかったが、今回新大陸から初めて見出した。これまでの絶対送粉共生に関する知見をまとめ、その総説を上梓した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腐肉食や肉食だった昆虫がいかに植物食になったのか、いまだにコケ食を続けている祖先的な昆虫(コバネガ科やシギアブ科)はどのような生態をしているか、虫えいはいかに起源したか、潜葉虫はいかに多様化していったか、種子食性の昆虫がいかに送粉者に変化し、植物の共生のパートナーになっていったのか、といった進化の重要なテーマに本研究は切り込んだ。これらの発見は、植食者がいかに起源し、どのように多様化していったかについて、新しい視点を提供するものである。また、コミカンソウ科の絶対送粉共生についてまとめた英語の総説は、高度に相互依存的な一対一の共生関係のモデル系として、進化学や生態学の発展に寄与するであろう。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Shift of Feeding Mode in an Epizoic Stalked Barnacle Inducing Gall Formation of Host Sea Urchin.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamori, L., & Kato, M.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23(3) 号: 3 ページ: 100885-100885

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.100885

    • NAID

      120006800721

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pollination-related functions of decorative sterile flowers of nine Japanese Hydrangea species (Hydrangeaceae).2019

    • 著者名/発表者名
      Wong Sato A. A. & Kato M.
    • 雑誌名

      Botany

      巻: 97 号: 10 ページ: 521-528

    • DOI

      10.1139/cjb-2018-0208

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leafflower-leafflower moth mutualism in the Neotropics: Successful transoceanic dispersal from the Old World to the New World by actively-pollinating leafflower moths2019

    • 著者名/発表者名
      Kawakita, A., Sato, A. A. W., Salazar, J. R. L., & Kato, M.
    • 雑誌名

      PloS One

      巻: 14(1) 号: 1 ページ: e0210727-e0210727

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0210727

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Morphological and ecological adaptation of limpet-shaped top shells (Gastropoda: Trochidae: Fossarininae) to wave-swept rock reef habitats2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamori L, & Kato M
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 8 ページ: e0197719-e0197719

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0197719

    • NAID

      120006502581

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Descriptions of new species of Issikiomartyria (Lepidoptera, Micropterigidae) and a new genus Melinopteryx gen. n2018

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

      Zoosystematics and Evolution

      巻: 94 号: 2 ページ: 211-235

    • DOI

      10.3897/zse.94.13748

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bryophytes facilitate outcrossing of Mitella by functioning as larval food for pollinating fungus gnats2018

    • 著者名/発表者名
      Yudai Okuyama, Tomoko Okamoto, Jostein Kjaerandsen, Makoto Kato
    • 雑誌名

      Ecology

      巻: 99 号: 8 ページ: 1890-1893

    • DOI

      10.1002/ecy.2364

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breeding system and bumblebee drone pollination of an explosively pollen-releasing plant, Meliosma tenuis (Sabiaceae)2018

    • 著者名/発表者名
      Wong Sato AA, Kato M
    • 雑誌名

      Plant Biology.

      巻: 20 号: 3 ページ: 37-545

    • DOI

      10.1111/plb.12699

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pollination system of Corylopsis gotoana (Hamamelidaceae) and its stonefly (Plecoptera) copollinator2017

    • 著者名/発表者名
      Wong Sato, A. A., & Kato, M.
    • 雑誌名

      Plant Species Biology

      巻: 32 号: 4 ページ: 440-447

    • DOI

      10.1111/1442-1984.12178

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The macrobenthic community in intertidal sea urchin pits and an obligate inquilinism of a limpet-shaped trochid gastropod in the pits2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamori L, Kato M.
    • 雑誌名

      Marine Biology 164:61

      巻: 164:61 号: 3 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1007/s00227-017-3091-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new species of hermit crab, Diogenes heteropsammicola (Crustacea, Decapoda, Anomura, Diogenidae), replaces a mutualistic sipunculan in a walking coral symbiosis2017

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

      PLoS ONE

      巻: 12(9) 号: 9 ページ: e0184311-e0184311

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0184311

    • NAID

      120006352396

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reciprocal symbiont sharing in the lodging mutualism between walking corals and sipunculans.2017

    • 著者名/発表者名
      Igawa, M., Hata, H., Kato, M.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 12 号: 1 ページ: e0169825-e0169825

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0169825

    • NAID

      120005953994

    • 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
  • [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
      2016 実績報告書 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] 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] Revision of the Japanese species of Epicephala Meyrick with descriptions of seven new species (Lepidoptera, Gracillariidae).2015

    • 著者名/発表者名
      Kawakita A. and Kato M.
    • 雑誌名

      ZooKeys

      巻: 568 ページ: 87-118

    • DOI

      10.3897/zookeys.568.6721

    • NAID

      120006333952

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 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] ウニの殻にえいを形成するヤドリエボシ類の系統と生態2019

    • 著者名/発表者名
      山守瑠奈, 加藤真
    • 学会等名
      日本プランクトン学会・ベントス学会合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] An unusual stalked barnacle living communally in a semi-open gall of a sea urchin test2019

    • 著者名/発表者名
      Luna YAMAMORI, Makoto KATO
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] エボシガイ類による宿主ウ ニの硬組織の改変2019

    • 著者名/発表者名
      山守 瑠奈,加藤 真
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Origin and diversification of leaf/stem-miners2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kato
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Loss of shell coiling: adaptation to wave-swept rock surfaces and symbiotic life in sea urchin pits2019

    • 著者名/発表者名
      Luna Yamamori and Makoto Kato
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 礫浜潮間帯に生息するミミズハゼ属2種の食性に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      近藤香澄
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 苔を食むアブ(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
      第64回日本生態学会大会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ハナザラにおける危険狭隘空間への適応2017

    • 著者名/発表者名
      山守瑠奈・加藤 真
    • 学会等名
      第64回日本生態学会大会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Is stonefly pollination possible? Corylopsis gotoana (Hamamelidaceae) pollination by a stonefly Obipteryx femoralis (Plecoptera, Taeniopterygidae)2017

    • 著者名/発表者名
      Wong Sato Akira Armando・加藤 真
    • 学会等名
      第64回日本生態学会大会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 共生で織り込まれた自然、共生が創りだす生物多様性2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 真
    • 学会等名
      南方熊楠賞授賞式
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [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
      第65回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Limpet-like shell in Trochidae: obligate inquilinism of Broderipia iridescens in pits of sea urchins2017

    • 著者名/発表者名
      Luna Yamamori, Makoto Kato
    • 学会等名
      The 3rd Asian Marin Biology Symposium, Kumamoto, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 完全に笠型化した巻貝ハナザラ ー危険空間への住み込み共生が招く貝殻の扁平化2017

    • 著者名/発表者名
      山守瑠奈, 加藤真
    • 学会等名
      日本動物学会富山大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 岩礁域の住み込み共生2017

    • 著者名/発表者名
      山守瑠奈, 加藤真
    • 学会等名
      日本ベントス学会
    • 関連する報告書
      2017 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, USA
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 可動サンゴに棲み込む新たな共生者の発見~ムシノスチョウジガイ属・スツボサンゴ属のサンゴと共生するホシムシおよびヤドカリ~2016

    • 著者名/発表者名
      井川桃子・加藤真
    • 学会等名
      日本生態学会63回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Flower visit and possible co-pollination by a stonefly species in Corylopsis gotoana (Hamamelidaceae)2016

    • 著者名/発表者名
      Wong SA, Kato M.
    • 学会等名
      日本生態学会63回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-20
    • 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 insects2016

    • 著者名/発表者名
      Imada, Y., Kato, M.
    • 学会等名
      日本生態学会63回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Obligate pollination mutualism2017

    • 著者名/発表者名
      Kato M. & Kawakita A
    • 総ページ数
      309
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9784431565321
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Obligate Pollination Mutualism2017

    • 著者名/発表者名
      Kato, M. & Kawakita A.
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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