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2005 年度 実績報告書

生物の表現型可塑性に関する進化生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16370008
研究機関北海道大学

研究代表者

西村 欣也  北海道大学, 大学院・水産科学研究院, 助教授 (30222186)

研究分担者 森 司  日本大学, 生物資源学部, 講師 (60241379)
キーワード形質可塑性 / 誘導防御 / 形態発生 / エゾアカガエル / 地理的隔離 / 捕食圧 / 自然選択
研究概要

発生形態の環境に依存した可塑性について、エゾアカガエルのオタマジャクシをモデル生物として、実験的研究を行った。サンショウウオの幼生とトンボの幼生(ヤゴ)は、エゾアカガエルのオタマジャクシにとって危険度の高い捕食者である。それぞれの捕食者は捕食方法が異なる。エゾアカガエルのオタマジャクシは、それぞれの捕食者の存在下で異なる形態が誘導される。エゾサンショウウオに対しては頭胴部の膨満形態が誘導され、ヤゴに対しては尾高が高まった形態が誘導される。それらの形態は、それを誘導した捕食者から捕食される危険を低減させる機能を持つことが分かっている。
北海道渡島半島の西に位置する奥尻島には、エゾアカガエルが分布する。本島には捕食者であるヤゴはいるが、エゾサンショウウオはいない。奥尻産のエゾアカガエル、北海道産のエゾアカガエルの繁殖親(雌雄)を採集し、人工授精により、純系・交雑交配をおこない、純系・交配系のオタマジャクシを作った。
それらのオタマジャクシが、エゾサンショウウオ幼生あるいはヤゴによる捕食の危険に対して、誘導防御形態を示すか、どのような誘導防御形態を示すかを調べた。その結果、オタマジャクシが、サンショウウオ幼生に対して発現させる膨満形態は、奥尻産純系オタマジャクシでは膨満度が低く、交雑系では北海道産純系と奥尻産純系の中間の程度を示した。このことは、交配系の雌雄を奥尻産・北海道産で入れ替えた場合も違いはなかった。この結果は、膨満形態誘導は相加的遺伝成分によって支配され、それらは常染色体上に存在することを示唆する。
一方、ヤゴに対する防御形態は、北海道産・奥尻産純系、交雑系で違いは見られなかった。
本研究でえられた捕食選択圧の有無と形態誘導の程度が示すパターンから、捕食者特異的に発現する形態は自然選択の対象であることが示唆される。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] Genetic basis of phenotypic plasticity for predator-induced morphological defenses in anuran tadpole, Rana prirca, usingcDNA subtraction and microarray analysis.2005

    • 著者名/発表者名
      Mori, T.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 330

      ページ: 1138-1145

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Multiple inducible defenses against multiple predators.2005

    • 著者名/発表者名
      Kishida, O.
    • 雑誌名

      Evolutionary Ecology Research 7

      ページ: 619-631

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Coexistence of competitive species with a stage-structured life cycle.2005

    • 著者名/発表者名
      Mougi, A
    • 雑誌名

      Ecological Research 20

      ページ: 581-589

  • [雑誌論文] Mechanical vibrations from tadpoles'flapping tails transform salamander's carnivorous morphology.2005

    • 著者名/発表者名
      Michimae, H.
    • 雑誌名

      Biology Letters 1

      ページ: 75-77

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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