| 研究課題/領域番号 |
20K06723
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44040:形態および構造関連
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
山中 明 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (20274152)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 表現型可塑性 / チョウ類 / 季節型 / 幼虫体色 / 蛹体色 / 鱗粉 / 環境要因 / 神経内分泌因子 / チョウ目昆虫 / 環境応答 / 色彩変化 / 毛状鱗粉 / チョウ / 鱗粉構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、チョウ類の表現型可塑性の生理生態学的意義の解明を目的とする。ある種のチョウ類の幼虫・蛹・成虫は、季節あるいは生息環境に応じて色彩や形態を変化させる表現型可塑性をもつ。この翅の季節型変化は、蛹期に脳から夏型ホルモンが分泌されるか否かで決まる。最近、季節型の有無に関わらず、ある種では、体の鱗粉を毛状の鱗粉（毛状鱗粉）に変化させ、その数をも変化させていること、鱗粉細胞の構造そのものを変化させたり、季節によって複眼の色彩を変化させる種がいることを見出した。本研究では、これらの形質変化が、なぜ必要なのか？ということを、内分泌学的・生態学的な側面から解明することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
各種チョウ類の成虫の翅の表現型可塑性に関する生理学的な解析を行った。成虫の鱗粉形状および季節型発現機構は、脳由来の神経内分泌因子によって調節されていた。成虫の毛状鱗粉形成は、種特異的なもので、変化しない種もあることが示唆された。季節型がないとされたムラサキシジミ成虫には、腹側後翅の色彩パターンに変化が見られ、秋型と夏型があることが判明した。各種チョウ類の幼虫や蛹の表現型可塑性の検討を行い、環境要因によって幼虫および蛹の体色が変化し、一部の種において神経内分泌因子がその調節に関与することが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
チョウ類の成虫の翅の表現型可塑性として、鱗粉構造や色彩パターンを種特異的に季節に応じて変化させ、その制御に神経内分泌因子が関与していることが示唆された。予期せず、ムラサキシジミ成虫の翅には季節型があることも判明した。幼虫および蛹体色発現についても種特異的に異なる環境要因によって体色変化を誘導しており、種の多様性を知る上で学術的な意義がある。「なぜ、野外の季節・環境変化の違いにより、色彩や他の形質を変化させる必要があるのか？」との、誰もが不思議に思う問いに対する生理学的な仕組みの一部が解き明かされたことは社会的意義がある。本研究は、各種チョウ類の生存戦略・進化多様性の解明への手掛かりとなる。
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