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花のUVA反射が送粉者の花選択に与える影響と、送粉者の色覚が植物群集に及ぼす効果

研究課題

研究課題/領域番号 22K06400
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45040:生態学および環境学関連
研究機関富山大学

研究代表者

石井 博  富山大学, 学術研究部理学系, 教授 (90463885)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード送粉者 / 紫外線 / 花色 / ハエ目 / ハナバチ / 送粉生態学 / 花 / ハエ / 色覚
研究開始時の研究の概要

花のUVA反射の有無が送粉者の行動に与える影響に関しては、その研究のほとんどが、蜜標に対するハナバチかチョウの反応に集中しており、多様な分類群を含む送粉者たちの花選択に対する影響を調べた研究は、驚くほど行われていない。
このため、花のUVA反射が「送粉者たちの花の好みの差異に、どのくらい影響を与えているのか?」「植物種間の異種間送粉の軽減にどれだけ寄与し、植物種の多種共存にどれだけ貢献しているのか?」という問いに対する答えは得られていない。
本研究は、花のUVA反射が、送粉者らの花選好性の差異に与える影響を明らかにし、さらに植物群集の性質に与える影響を評価することで、これらの問いに答える。

研究実績の概要

ハナバチ類とハエ目に対する誘引に、UVA反射の有無がどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを目的に、昨年に引き続き、中部山岳国立公園立山の室堂平(標高2400 m付近)で、捕虫トラップを用いた野外実験を行った。トラップの種類による影響を排除するため、これまで用いたパントラップではなく、2023年度は粘着トラップを用いて実験を行った。その結果、概ねパントラップを用いたときと同様の傾向が得られた。すなわち、短角亜目は、ほぼすべての科で、W-(UVAを反射しない白)で最も多く捕獲され、W+(UVAを反射する白での捕獲数は少なかった。また、ハナバチ類には、Y-よりもY+で多く捕獲される傾向があったが、W+とW-の間では捕獲数に一貫した違いは見られなかった。短角亜目やハナバチ類の紫外線反射の有無に対する反応が、トラップの種類に依らず一貫していたことから、観察された性質が彼らの紫外線に対する反応を反映していることが示された。
2023年度はさらに、ヒトの目には黄色の花に着目し、これらの花の紫外線吸収領域の広さに応じて、訪花者の種類に違いが見られるかの調査も行った。その結果、紫外線の吸収領域の割合が小さい種ほど、ハナバチ類の訪花割合が高い傾向(ただし統計学的には有意ではない)が得られた。
本プロジェクトでは、花のUVA反射や、それによって描かれた模様が、どのような植物種にどのくらいの頻度で存在しているのかについて、一般的な傾向を把握するために、花の可視光写真と紫外線写真の撮影も行っている。昨年度までに約150種の花の撮影を行っていたが、今年度は新たに約100種の花の撮影を完遂した。現在は、そこからパターンの抽出を行っているところである。また、この調査の過程で、いくつかの植物種に、ヒトの目では感知することができない、紫外線反射多型(集団内に紫外線反射の程度が異なる花弁をもつ個体が混在している状況)を発見した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度はほぼ計画通りに、粘着トラップを用いた実験を行い、概ね期待通りの結果を得た。花の紫外線写真の撮影も、新規に約100種を追加できた。さらにその過程で、ハナニガナやシロバナニガナ、ミヤマキンバイの個体群に、紫外線反射多型が存在していることを発見できた。この紫外線反射多型は、花のUVA反射が送粉者の花選択に与える影響を調べる上で、格好の材料となる可能性を秘めており、本研究プロジェクトにとって重要な発見となるかもしれないと期待している。以上のように、昨年度は天候不順のため遅れていた本プロジェクトではあるが、今年度は概ね予定通りの実験を遂行でき、また新たな発見もあった。このため、概ね順調と言える。

今後の研究の推進方策

今年度も昨年度に引き続き、UVA反射のパターンが異なる花を利用する送粉者の比較、群集間の花色組成の比較を行う。これらに加え2024年度は、2023年度の調査で紫外線反射多型が発見されたハナニガナやシロバナニガナを用いて、花弁の紫外線反射の有無や程度が、訪花昆虫の種類、訪花頻度にどのような影響を与えるのかの調査を行う。さらに、インタビュースティック(複数の色ディスクを棒の先端に取り付けた装置)を用いた実験で、野外で採餌している様々な分類群の訪花者の紫外線反射の有無に対する反応を調査する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 送粉者達が創るお花畑の景観2023

    • 著者名/発表者名
      石井博
    • 学会等名
      ミツバチサミット2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] UVA反射がハエ目とハチ目訪花者の色選好性に与える影響:パントラップを用いた実験2022

    • 著者名/発表者名
      大杉嗣弘・石井博・丑丸敦・辻本翔平
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 生育環境や生活型が異なる植物種間の、花形質(花色・花形態)の比較2022

    • 著者名/発表者名
      奥沢光稀・石井博
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 送粉者相の違いが開花密度-繁殖成功関係にもたらす影響2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤秋周・中田泰地・川上風馬・村上渚・朝田愛理・増田祐季・大谷素司・白鳥裕太郎・石井博・丑丸敦史
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] スキー場草地での植生再生過程における送粉ネットワーク構造・植物の繁殖成功の変化2022

    • 著者名/発表者名
      平山楽・田中健太・石井博・丑丸敦史
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ジェネラリスト送粉者は、個体レベルではスペシャリストであるのか?2022

    • 著者名/発表者名
      瀬尾・丑丸・石井
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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