生物の表現型可塑性に関する進化生物学的研究

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16370008
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生態・環境
• 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, 助教授 (60241379)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• 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

エゾアカガエル(Rana pirica)のオタマジャクシとエゾサンショウウオ(Hynobius retardatus)の幼生は、雪解けの後の北海道の池に成立する生物群集の創始者である。エゾサンショウウオ幼生は発生時のある条件で、口顎が発達した「広顎型」になる。広顎型の個体はオタマジャクシや同種の幼生を丸のみで捕食する「捕食型」である一方、エゾアカガエルのオタマジャクシは、エゾサンショウウオ幼生の捕食危機に曝されると、頭胴部を膨らませた「膨満型」になる。膨満型は、広顎型エゾサンショウウオ幼生の丸のみ型の捕食に対抗する「防御型」である。このように、これら2種の両生類の形態は可塑的で互いの捕食-被食関係に対して適応をはかっているものと解釈できる。この事実を出発点として、誘導防御・攻撃形質に関する理論的・実験的研究を発展させた。
エゾアカガエルのオタマジャクシは、池の生物群集内の捕食者一般に対しても、防御形態を発現する。もっとも頻繁に出会う強力な捕食者であるヤゴによって防御形体誘導実験を行った結果、その誘導形体は、エゾサンショウウオ幼生によって誘導される防御形態とは異なっていた。エゾアカガエルのオタマジャクシは、,丸のみ型捕食者(エゾサンショウウオの幼生)に対するスペシャリスト的防御形態と、被丸のみ型の捕食者に対するジェネラリスト的防御形態の2つの異なる形態を臨機応変に発現する能力を有していることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Flexible architecture of inducible morphological defenses. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kishida, O.
  • 雑誌名: Journal of Animal Ecology 75 ページ: 705-712
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Reciprocal phenotypic plasticity in a predator-prey interaction between larval amphibians. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kishida, O.
  • 雑誌名: Ecology 87 ページ: 1599-1604
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Evolution of maturation rate collapses the competitive coexistence. (2006)
  • 著者名/発表者名: Mougi, A.
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 241 ページ: 467-476
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Inducible plasticity: optimal waiting time for the development of an inducible phenotype. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, K.
  • 雑誌名: Evolutionary Ecology Research 8 ページ: 553-559
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Flexible architecture of inducible morphological defenses. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kishida, O. and Nishimura, K.
  • 雑誌名: Journal of Animal Ecology 75 ページ: 705-712
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Reciprocal phenotypic plasticity in a predator-prey interaction between larval amphibians. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kishida, O., Mizuta, Y. and Nishimura, K.
  • 雑誌名: Ecology 87 ページ: 1599-1604
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Evolution of maturation rate collapses the competitive coexistence. (2006)
  • 著者名/発表者名: Mougi, A. and Nishimura, K.
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 241 ページ: 467-476
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Coexistence of competitive species with a stage-structured lifecycle. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mougi, A.
  • 雑誌名: Ecological Research 20 ページ: 581-589
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [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] Mechanical vibrations from tadpoles' taild transform salamander's carnivorous morphology. (2005)
  • 著者名/発表者名: Michimae, H.
  • 雑誌名: Biology Letters 1 ページ: 74-77
  • 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. and Nishimura, K.
  • 雑誌名: Ecological Research 20 ページ: 581-589
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic basis of phenotypic plasticity for predator-induced morphological defenses in anuran tadpole, Rana prirca, using cDNA subtraction and microarray analysis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mori, T., Hiraka, I., Kurata, Y., Kawauchi, H., Kishida, O. and Nishimura, K.
  • 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(欧文)」より
• [雑誌論文] Mechanical vibrations from tadpoles' taild transform salamander's carnivorous morphology. (2005)
  • 著者名/発表者名: Michimae, H., Nishimura, K. and Wakahara, M.
  • 雑誌名: Biology Letters 1 ページ: 74-77
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Multiple inducible defenses against multiple predators. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kishida, O. and Nishimura, K.
  • 雑誌名: Evolutionary Ecology Research 7 ページ: 619-631
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Evolution of cannibalism; referring to cost of cannibalism. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, K.
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 226 ページ: 291-300
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Variant evolutionary trees under phenotypic variance. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, K.
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 226 ページ: 79-87
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Bulgy tadpoles: inducible defense morph. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kishida, O.
  • 雑誌名: Oecologia 140 ページ: 414-421
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Evolution of cannibalism; referring to cost of cannibalism. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, K.. and Isoda, Y.
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 226 ページ: 291-300
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Variant evolutionary trees under phenotypic variance. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, K. and Isoda, Y.
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 226 ページ: 79-87
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Bulgy tadpoles: inducible defense morph. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kishida, O. and Nishimura, K.
  • 雑誌名: Oecologia 140 ページ: 414-421
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より