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ヒキガエル利用からホタル利用へ:毒源を変化させたヘビ類の進化過程の探求

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0205
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

森 哲  京都大学, 理学研究科, 教授 (80271005)

研究分担者 森 直樹  京都大学, 農学研究科, 教授 (30293913)
城野 哲平  広島修道大学, 人間環境学部, 准教授 (70711951)
竹内 寛彦  日本大学, 生物資源科学部, 講師 (40726444)
江頭 幸士郎  北九州市立自然史・歴史博物館, 自然史課, 学芸員 (10738826)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード防御行動 / ホタル毒 / 頸腺 / 進化 / 爬虫類 / 防御機構 / 毒 / 防御器官 / ヘビ / 餌毒利用 / ホタル
研究成果の概要

中国に分布するミゾクビヤマカガシ種群の分子系統解析の結果、これらは大きく7つのクレードに分けられ、このうち1種を新種記載した。これらの頸腺毒成分から毒源動物を推定したところ、ほとんどをヒキガエルに依存する種、ほとんどホタルに依存する種、および、両者に依存する種が存在することが明らかになった。しかし、捕食に関わる頭骨形態は必ずしも主要な毒源の摂食に適応した様相をしておらず、毒餌利用と捕食形態は呼応していないことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

毒を持つ餌を食べて、その毒を自分の防御に再利用することが知られている動物は多くの分類群で知られている。ヤマカガシ属のヘビ類は頸腺という特殊な器官に餌から取り入れた毒を蓄積するが、進化の過程で毒源をヒキガエルからホタルへと大きく変化させた。このように餌源を分類学的にも生態学的にも大きくかけ離れた動物群に移行させた例は他の生物では知られていない。本研究は、そのような突飛な移行がどのような過程を経て進行してきたかを理解する手がかりを提供する。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 成都生物研究所/楽山師範大学(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ユタ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 成都生物研究所/楽山師範大学(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ユタ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 成都生物研究所/楽山師範大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 成都生物研究所/楽山師範大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Cryptic diversity and phylogeography of the Rhabdophis nuchalis group (Squamata: Colubridae)2022

    • 著者名/発表者名
      Zhu Guangxiang、Yang Shijun、Savitzky Alan H.、Cheng Yuqi、Mori Akira、Ding Li、Rao Dingqi、Wang Qin
    • 雑誌名

      Molecular Phylogenetics and Evolution

      巻: 166 ページ: 107325-107325

    • DOI

      10.1016/j.ympev.2021.107325

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Do predators prefer toxic animals? A case of chemical discrimination by an Asian snake that sequesters firefly toxins2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Masaya、Ujiie Rinako、Inoue Takato、Chen Qin、Cao Chengquan、Ding Li、Mori Naoki、Mori Akira
    • 雑誌名

      Current Zoology

      巻: 未定 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1093/cz/zoab102

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] New Insights Into Dietary Toxin Metabolism: Diversity in the Ability of the Natricine Snake Rhabdophis tigrinus to Convert Toad-Derived Bufadienolides2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Takato、Nakata Ryu、Savitzky Alan H.、Yoshinaga Naoko、Mori Akira、Mori Naoki
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Ecology

      巻: 47 号: 10-11 ページ: 915-925

    • DOI

      10.1007/s10886-021-01287-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Does an Asian Natricine Snake, <i>Rhabdophis tigrinus</i>, Have Chemical Preference for a Skin Toxin of Toads?2021

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, M. and Mori, A.
    • 雑誌名

      Current herpetology

      巻: 40 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.5358/hsj.40.1

    • NAID

      130007992258

    • ISSN
      1345-5834, 1881-1019
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Species of the Genus Rhabdophis Fitzinger, 1843 (Squamata: Colubridae) in Southwestern Sichuan, China2020

    • 著者名/発表者名
      Piao, Y., Chen, Z., Wu, Y., Shi, S., Takeuchi, H., Jono, T., Fukuda, M., Mori, A., Tang, Y., Chen, Q., and Ding, L.
    • 雑誌名

      Asian Herpetological Research

      巻: 11 ページ: 95-107

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Variation in Bufadienolide Composition of Parotoid Gland Secretion From Three Taxa of Japanese Toads2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue Takato、Nakata Ryu、Savitzky Alan H.、Yoshinaga Naoko、Mori Akira、Mori Naoki
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Ecology

      巻: 46 号: 10 ページ: 997-1009

    • DOI

      10.1007/s10886-020-01217-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dramatic dietary shift maintains sequestered toxins in chemically defended snakes2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Yoshida, Rinako Ujiie, Alan H. Savitzky, Teppei Jono, Takato Inoue, Naoko Yoshinaga, Shunsuke Aburaya, Wataru Aoki, Hirohiko Takeuchi, Li Ding, Qin Chen, Chengquan Cao, Tein-Shun Tsai, Anslem de Silva, Dharshani Mahaulpatha, Tao Thien Nguyen, Yezhong Tang, Naoki Mori, and Akira Mori
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 11 ページ: 5964-5969

    • DOI

      10.1073/pnas.1919065117

    • NAID

      120006800720

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 生物が作り出す毒:どくどくしくない毒のはなし2020

    • 著者名/発表者名
      山下まり・此木敬一・稲垣英利・森 直樹・森 哲
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 58 ページ: 111-119

    • NAID

      130007979405

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヤマカガシ属ヘビの保有する強心性ステロイド毒 (Bufadienolides) 組成の種間差2022

    • 著者名/発表者名
      井上綾、井上貴斗、森哲、森直樹
    • 学会等名
      日本爬虫両生類学会第 61 回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヤマカガシ属ヘビが保有する強心性ステロイドの種関差異2022

    • 著者名/発表者名
      井上 綾、井上 貴斗、吉永 直子、森 哲、森 直樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 京都大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 毒源が変われば形態も変わる?ー食性の異なるヤマカガシ属における頭部形態の変化2022

    • 著者名/発表者名
      福田将矢、Jing-Song Shi、Alan H. Savitzky、Qin Chen、森哲
    • 学会等名
      第69回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 毒源が変われば形態も変わる?ー食性の異なるヤマカガシ属における頭部形態の変化2022

    • 著者名/発表者名
      井上貴斗, 中田隆, Alan H. Savitzky, 吉永直子, 森哲, 森直樹
    • 学会等名
      第69回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヤマカガシ属ヘビが保有する強心性ステロイドの種関差異2022

    • 著者名/発表者名
      井上綾、井上貴斗、吉永直子、森哲、森直樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヤマカガシにおけるエサ由来毒素変換能力の多様性2022

    • 著者名/発表者名
      井上貴斗、吉永直子、森哲、森直樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヤマカガシにおける「毒源生物」の化学認知に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      福田将矢、井上貴斗、森直樹、森哲
    • 学会等名
      第40回日本動物行動学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヤマカガシにおける「毒源生物」の化学認知に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      福田将矢、井上貴斗、森直樹、森哲
    • 学会等名
      日本爬虫両棲類学会第60回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] How predators recognize toxic animals as a toxin source: A case of chemical discrimination by an Asian snake that sequesters firefly toxins2021

    • 著者名/発表者名
      Masaya Fukuda, Qin Chen, Akira Mori
    • 学会等名
      International Conference on Herpetological Biodiversity and Conservation in Eurasian Countries
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヤマカガシにおけるヒキガエル由来毒素変換能力の多様性2021

    • 著者名/発表者名
      井上貴斗, 中田隆, Alan H. Savitzky, 吉永直子, 森哲, 森直樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 西日本・中四国・関西支部合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本産ヒキガエルが有する耳腺毒成分, bufadienolide の多様性2021

    • 著者名/発表者名
      井上貴斗、中田隆、サヴィツキイ・アラン、吉永直子、森哲、森直樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヤマカガシ属ヘビの食性変化に伴う毒源のシフト2020

    • 著者名/発表者名
      吉田達哉、氏家里奈子、井上貴斗、城野哲平、福田将矢、森哲、森直樹
    • 学会等名
      第62回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Toads or fireflies? Which do Asian natricine snakes prefer as a source of steroidal toxins?2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuda M., Mori A., and Chen Q.
    • 学会等名
      The 9th World Congress of Herpetology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regional characteristics of toxic components in Japanese toads2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue Takato, Nakata Ryu, Ujiie Rinako, Yoshinaga Naoko, Savitzky Alan H., Mori Akira, and Mori Naoki
    • 学会等名
      The 9th World Congress of Herpetology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヤマカガシ(Rhabdophis tigrinus) が有する頸腺毒成分の地域的特徴2020

    • 著者名/発表者名
      井上貴斗、中田隆、吉永直子、Alan H. Savitzky、森哲、森直樹
    • 学会等名
      2020年度日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 中国産ヤマカガシ類の頸腺毒の由来および頭部の形態変化に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      福田将矢・井上貴斗・Alan Savitsky・Piao Yige・城野哲平・Chen Qin・森直樹・森哲
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Does an Asian natricine snake recognize fireflies that have cardiac steroidal toxins?2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuda M., Mori A., and Chen Q.
    • 学会等名
      The 36th International Ethological Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unexpected origins of defensive compounds in animals2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki MORI and Akira MORI
    • 学会等名
      The 10th Conference of Asia-Pacific Association of Chemical Ecologists
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒキガエル属 (Bufo) が有する耳腺毒成分の地域的特徴2019

    • 著者名/発表者名
      井上貴斗、氏家里奈子、中田隆、吉永直子、Alan H. Savitzky、森哲、森直樹
    • 学会等名
      2019 年度日本農芸化学会関西中部支部合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒキガエルかホタルか?中国産ヤマカガシ類の頸腺毒の由来に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      福田将矢・井上貴斗・Piao Yige・Chen Qin・森直樹・森哲
    • 学会等名
      日本爬虫類両棲類学会第58回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヤマカガシ属ヘビ Rhabdophis pentasupralabialis が蓄積する毒性ステロイド bufadienolide の由来2019

    • 著者名/発表者名
      氏家 里奈子、竹内 寛彦、城野 哲平、チェン チン、ディン リー、タン イェチョン、ツァイ テインシュン、ツァオ チェンチャン、アラン サビツキー、油屋 駿介、青木 航、吉永 直子、森 哲、森 直樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒキガエルが持つステロイド毒 bufadienolide 類の化学分析2019

    • 著者名/発表者名
      井上 貴斗、氏家 里奈子、吉永 直子、森 哲、森 直樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-10-12   更新日: 2024-01-30  

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