生理機構の“使い回し”から見る社会性進化

• 研究課題/領域番号: 26870121
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 動物生理・行動; 生態・環境
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡田 泰和 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10638597)
• 研究協力者: Mikheyev Alexander S.
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014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: カースト分化 / 分業 / 表現型可塑性 / 生態発生学 / 社会性昆虫 / 進化発生学 / インスリン経路 / 休眠 / 順位行動 / 高速シーケンサー / ドーパミン / 行動の生理基盤 / 順位構造

研究成果の概要

トゲオオハリアリを用いて，脳，卵巣および腹部脂肪体における生理活性物質や遺伝子の発現解析を行った．脳内物質の順位やカーストごとの定量化および，投与実験によって，脳で作られるドーパミンが卵巣発達を促す神経ホルモン作用を持ち，女王や高順位個体で脳内濃度が上昇することを突き止めた．また，次世代シーケンサーを用いた網羅的な遺伝子発現解析によって，インスリン経路や糖・脂質・アミノ酸の代謝に関わる経路がカースト間で大きく異なっていることを明らかにした．さらに，貯蔵タンパクがワーカー特異的に発現しており，ワーカーの不妊化が単独性種の休眠状態を模した表現型としてもたらされていることを示した．

研究成果

• [雑誌論文] Ant circadian rhythms associated with brood care type. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujioka, H., Abe, M. S., Fuchikawa,T., Tsuji, K., Shimada, M., Okada, Y.
  • 雑誌名: Biology Letters 巻: 13 号: 2 ページ: 20160743-20160743
  • DOI: 10.1098/rsbl.2016.0743
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Queen contact and among-worker interactions dually suppress worker brain dopamine as a potential regulator of reproduction in an ant. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimoji, H., Aonuma,H., Miura, T., Tsuji, K., Sasaki, K., Okada, Y.
  • 雑誌名: Behavioral Ecology and Sociobiology 巻: 71 号: 2 ページ: 35-35
  • DOI: 10.1007/s00265-016-2263-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Social dominance alters nutrition-related gene expression immediately: transcriptomic evidence from a monomorphic queenless ant. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okada Y*, Watanabe Y, Mandy MYT, Tsuji K, Mikheyev AS*.
  • 雑誌名: Molecular Ecology 巻: 印刷中 号: 11 ページ: 2922-2938
  • DOI: 10.1111/mec.13989
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mutual intra- and interspecific social parasitism between parapatric sister species of Vespula wasps. (2017)
  • 著者名/発表者名: Saga T, Kanai M, Shimada M, Okada Y.
  • 雑誌名: Insectes Sociaux 巻: 64 号: 1 ページ: 95-95
  • DOI: 10.1007/s00040-016-0519-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Histone deacetylases control module-specific phenotypic plasticity in beetle weapons. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ozawa T., Mizuhara T., Arata M., Shimada M., Niimi T., Okada K., Okada Y., Ohta K.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 113 号: 52 ページ: 15042-15047
  • DOI: 10.1073/pnas.1615688114
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Social dominance and reproductive differentiation mediated by dopaminergic signaling in a queenless ant. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasukazu Okada, Ken Sasaki, Satoshi Miyazaki, Hiroyuki Shimoji, Kazuki Tsuji and Toru Miura
  • 雑誌名: The Journal of Experimental Biology 巻: 218 号: 7 ページ: 1091-1098
  • DOI: 10.1242/jeb.118414
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Environmental factors that affect pupation decision in the horned flour beetle Gnatocerus cornutus (2015)
  • 著者名/発表者名: Takane Ozawa, Kunihiro Ohta, Masakazu Shimada, Kensuke Okada, Yasukazu Okada
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 32 号: 2 ページ: 183-187
  • DOI: 10.2108/zs140203
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Relationships among male sexually selected traits in the bean bug Riptortus pedestris (Heteroptera: Alydidae). (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzaki Y, Katsuki M, Miyatake T, Okada Y
  • 雑誌名: Entomological Science 巻: in press 号: 2 ページ: 278-282
  • DOI: 10.1111/ens.12114
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Social dominance modifies behavioral rhythm in a queenless ant (2014)
  • 著者名/発表者名: Fuchikawa T,Okada Y, Miyatake T, Tsuji K
  • 雑誌名: Behavioral Ecology and Sociobiology 巻: 68 号: 11 ページ: 1843-1850
  • DOI: 10.1007/s00265-014-1793-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 栄養生理からみたアリのコロニー統合 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡田泰和 藤岡春菜
  • 学会等名: 応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 東京農工大学（東京都、小金井市）
  • 年月日: 2017-03-27
• [学会発表] 多次元画像ビッグデータを活用した動物学の新展開（小集会企画） (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田泰和 渕側太郎
  • 学会等名: 応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] 社会性昆虫の概日リズムと社会的相互作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤岡春菜，阿部真人，嶋田正和，岡田泰和
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 東北大学 (宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] アリは子煩悩？ ー育児による概日リズムの消失ー (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤岡春菜，阿部真人，嶋田正和，岡田泰和
  • 学会等名: 日本行動学会
  • 発表場所: 東京海洋大学 (東京都港区）
  • 年月日: 2015-11-21
• [学会発表] カースト特異的遺伝子の異時的発現が駆動する社会形態の進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田泰和
  • 学会等名: 進化学会 （ワークショップ 性行動・社会行動の神経・内分泌・分子基盤からその進化機構を考える）
  • 発表場所: 中央大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-08-20
• [学会発表] 武器甲虫における表現型統合 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田泰和
  • 学会等名: 生態学会
  • 発表場所: 鹿児島県 鹿児島市 鹿児島大学
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
  • 招待講演
• [備考] Yasukazu Okada Research Website
  • URL: https://purpleandorange.jimdo.com/
• [備考] 東京大学HP
  • URL: http://system.c.u-tokyo.ac.jp/common/professor/okada.html
• [備考] Yasukazu Okada Research Website
  • URL: http://purpleandorange.jimdo.com
• [備考] Yasukazu Okada researh website
  • URL: http://purpleandorange.jimdo.com