カジリムシ目昆虫における外部寄生性の進化に伴う形態変化の解明

• 研究課題/領域番号: 21K20677
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0703: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: 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所
• 研究代表者: 島田 潤 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, アソシエイトフェロー (00910259)
• 研究期間 (年度): 2021-08-30 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: カジリムシ目 / 小型化 / 単純化 / 外部寄生性 / 形態進化 / チャタテムシ / 寄生性 / 寄生性進化 / コナチャタテ / シラミ / 形態

研究開始時の研究の概要

寄生生物は非常に小型なものが多いことから、寄生性獲得に伴い小型化してきたと考えられてきた。本来、小型な生物が寄生先の環境に適応して進化してきたと考えられるが、寄生性獲得と小型化を分けて形態を比較した研究はこれまでになかった。本研究では小型化した生物（コナチャタテ）とそこから寄生性を獲得したことが判明している生物（シラミ）を比較することで、寄生性獲得に必要だったとされる変化を、形態的特徴を中心に明らかにすることを目標とし、その第1段階として、コナチャタテ科の昆虫の形態で見られる小型化・単純化の変化の過程を解明する。

研究成果の概要

チャタテムシ類の3次元モデルを比較し、チャタテムシ類からシラミ類への移行段階と考えられるコナチャタテ科における小型化に伴う形態変化を明らかにした。特に目の構造の変化や食道の構造に単純化とみられる変化が観察された。また大顎を動かす筋肉や脳の相対的な大きさや複雑さは変化していないことが明らかになった。コナチャタテ科では小型化とのトレードオフとして一部の組織で構造の単純化や機能の消失が起きていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はカジリムシ目昆虫の外部寄生性に伴う形態変化の解明が最終目標であり、本申請で行われた研究はその第一段階として、寄生性を獲得する前段階のコナチャタテ科における小型化や単純化された形態を明らかにした。これまでシラミでは小型化による形態変化と寄生性による形態変化が混同されていたが、本研究により小型化による形態変化が明らかとなったため、シラミ類における純粋な寄生性による形態変化を議論することが可能となった。また寄生性獲得の前段階となるコナチャタテ科のような存在が現存するケースは稀なため、カジリムシ目における進化が外部寄生性進化のモデルケースとなることが期待されている。