送粉者が介在した植物の種多様性形成過程

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04421
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 川北 篤 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80467399)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: コミカンソウ科 / ハナホソガ属 / タマバエ科 / ニューカレドニア / 虫えい / キノコバエ類

研究実績の概要

2015年度から2016年度にかけてペルーで行なったコミカンソウ科植物の生態調査の結果を論文としてまとめ、PLOS ONE誌で発表した。これは、旧大陸で発見されたコミカンソウ科とハナホソガ属の共生が、太平洋をはさんだ新大陸にも存在することを明らかにしたものであり、両者の多様性と共進化を理解する上で大きな発見である。また、この研究で見出された5種のハナホソガ属を新種として同論文で記載した。さらにペルーで調査したコミカンソウ属植物の中には、もっぱらタマバエによって送粉されていると考えられる種があり、ハナホソガ媒だけでなく、タマバエ媒も旧大陸、新大陸両方に存在することが分かりつつある。昨年度までに明らかになっていたコバンノキにおけるタマバエ媒については、タマバエの属の同定や幼虫生態の解明が進み、両者の共生関係の全体像が明らかになりつつある。
また、前年度までの研究で明らかになりつつあった、キノコバエ媒と関連した新しい送粉シンドロームについても大きな発見があった。この他、キキョウ科、ユリ科、モクレン科などの植物においても、送粉者との相互作用によって引き起こされたと考えられる、これまで知られていなかった適応が見つかり、そのいくつかについては、野外調査や行動実験を通して重要なデータが得られた。

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

コミカンソウ科植物の送粉様式の全容解明が着実に進んでおり、特に新大陸にもコミカンソウ科とハナホソガ属の共生が存在することが分かったことは大きな進展である。コバンノキを送粉するタマバエについては属の同定や生活史の解明が進み、論文投稿に向けて進展があった。また、キノコバエ媒が見つかったさまざまな科の植物をはじめ、他のいくつかの植物でも新しい適応が見つかり、送粉者との相互作用がもたらす植物の多様化についての理解が大きく進んだ。

今後の研究の推進方策

2018年度はニューカレドニアでの調査ができなかったため、最終年度はニューカレドニアでの調査を充実させ、ハナホソガ媒とタマバエ媒の間でどれほど頻繁に送粉様式の変化が起こっているのかや、送粉様式の変化が植物の多様化にどのような影響を及ぼしたかについて解析を深める。キノコバエ媒の植物や、キキョウ科、ユリ科、モクレン科などの植物についても送粉様式の解明、匂い分析などを進め、これらの比較を通して、さまざまな花形質の進化と植物の多様化がどのように関わっているのかを明らかにする。

研究成果

• [国際共同研究] INRA(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: INRA
• [国際共同研究] University of Florida(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Florida
• [雑誌論文] Leafflower-leafflower moth mutualism in the Neotropics: Successful transoceanic dispersal from the Old World to the New World by actively-pollinating leafflower moths (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawakita Atsushi, Sato Akira A. Wong, Salazar Juana R. Llacsahuanga, Kato Makoto
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 14 ページ: e0210727
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0210727
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High degree of polyphagy in a seed-eating bark beetle, Coccotrypes gedeanus (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae), during a community-wide fruiting event in a Bornean tropical rainforest (2018)
  • 著者名/発表者名: Iku Asano, Itioka Takao, Kawakita Atsushi, Goto Hideaki, Ueda Akira, Shimizu-kaya Usun, Meleng Paulus
  • 雑誌名: Tropics 巻: 27 ページ: 59～66
  • DOI: 10.3759/tropics.MS18-07
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hawaiian Philodoria (Lepidoptera, Gracillariidae, Ornixolinae) leaf mining moths on Myrsine (Primulaceae): two new species and biological data (2018)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Shigeki, Johns Chris A., Lopez-Vaamonde Carlos, Doorenweerd Camiel, Kawakita Atsushi, Ohshima Issei, Lees David C., Hanabergh Sofia, Kawahara Akito Y.
  • 雑誌名: ZooKeys 巻: 773 ページ: 109～141
  • DOI: 10.3897/zookeys.773.21690
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Promises and challenges in insect-plant interactions (2018)
  • 著者名/発表者名: Giron D, Dubreuil G, Bennett A, Dedeine F, Dicke M, Dyer LA, Erb M, Harris MO, Huguet E, Kaloshian I, Kawakita A, Lopez-Vaamonde C, Palmer TM, Petanidou T, Poulsen M, Salle A, Simon J-C, Terblanche JS, Thiery D, Whiteman NK, Woods HA, Pincebourde S
  • 雑誌名: Entomologia Experimentalis et Applicata 巻: 166 ページ: 319～343
  • DOI: 10.1111/eea.12679
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 滑る花弁：花弁表面ワックスの盗蜜アリ排除機能 (2019)
  • 著者名/発表者名: 武田和也、川北篤
  • 学会等名: 第66回日本生態学会大会
• [学会発表] カンコノキ絶対送粉共生系において、より寄生的に振舞う送粉者の進化背景 (2019)
  • 著者名/発表者名: 古川沙央里、川北篤
  • 学会等名: 第66回日本生態学会大会
• [学会発表] クロユリの花浸出液の化学分析と役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 李俊男、武田和也、望月昂、乾陽子、川北篤
  • 学会等名: 第66回日本生態学会大会
• [学会発表] 花弁表面ワックスの盗蜜アリ排除機能の検証 (2018)
  • 著者名/発表者名: 武田和也、川北篤
  • 学会等名: 第50回種生物学シンポジウム
• [備考] 川北篤研究室
  • URL: https://www.bg.s.u-tokyo.ac.jp/common/research/kawakita-lab/Japanese/homu.html