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2017 年度 実施状況報告書

チョウ目幼虫の耳の進化:捕食回避のための機械感覚子は生活様式に規定されるか?

研究課題

研究課題/領域番号 17K08158
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

高梨 琢磨  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60399376)

研究分担者 土原 和子  東北学院大学, 教養学部, 准教授 (10300823)
山崎 一夫  地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 微生物部, 主任研究員 (30332448)
杉浦 真治  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (70399377)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード感覚 / 行動
研究実績の概要

ガの幼虫は、体表に点在する糸状感覚子(機械感覚子の1種)で音を検知することができる。この感覚子は気流等も検知する。この糸状感覚子は胸部に存在するが、チョウ目において糸状感覚子の数や位置が多様であると考えられる。本研究では、チョウ目を網羅する分類群における糸状感覚子の形態観察、行動実験による機能解明、そして糸状感覚子に関する系統・進化解析をおこなうことで、寄主植物における生活様式の変化によって、糸状感覚子が発達や退化をおこしていることを検証する。今年度は、ガ類の幼虫を対象として、日本各地で採集し、気流を感知する糸状感覚子の同定を試みた。ヤガなどの25上科において多数種の個体を観察した結果、胸部の第1-3節に存在する糸状感覚子により気流を感知する種が最も多く存在した。さらに腹部の単数または複数の節において糸状感覚子を持つ種もあった。それらの数や配置等は上科間そして上科内においても多様であり、また糸状感覚子の形態にも変異が見られた。これらの変異は生活様式に規定されると推察され、今後さらなる系統・進化解析をおこなう。さらに、オオシモフリスズメ(カイコガ上科)の幼虫は、腹部の気門から空気放出することで、防衛のために発音することを示した。オオシモフリスズメの幼虫は、捕食者であるクロカタビロオサムシ成虫に対して、頭突き、吐き戻し、発音による防衛をおこない、特に頭突きがクロカタビロオサムシの攻撃を阻止するのに有効であった。

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

ガ類の幼虫25上科において、糸状感覚子が胸部の第1-3節と腹部の単数または複数の節にあることが特定された。これらの変異は生活様式に規定されると推察される。また、オオシモフリスズメの幼虫は、頭突きや発音による防衛をおこなっていた。

今後の研究の推進方策

チョウ目のうちチョウ類において、糸状感覚子の形態観察、行動実験による機能解明をおこなう。そして、チョウ目全体の糸状感覚子に関する系統・進化解析をおこなうことで、寄主植物における生活様式の変化によって、感覚子が発達や退化をおこしていることを検証する。特に、糸状感覚子の分布が生活様式や捕食回避等に規定されるかどうかに注目する

次年度使用額が生じた理由

計画していた物品が、別の手法によって代用可能であったため、購入をとりやめた。その余剰分について、来年度には研究成果報告のための打合せや、サンプル採集のための旅費として計上する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Hornworm counterattacks: defensive strikes and sound production in response to invertebrate attackers2018

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, S., Takanashi, T.
    • 雑誌名

      Biological Journal of Linnean Society

      巻: 123 ページ: 496-565

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/biolinnean/blx156

    • 査読あり
  • [学会発表] オオシモフリスズメ幼虫の天敵に対する反撃行動2018

    • 著者名/発表者名
      杉浦 真治、高梨 琢磨
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会大会
  • [学会発表] ガ類の幼虫における気流感覚子の分布2017

    • 著者名/発表者名
      土原和子、山崎一夫、杉浦真治、井上大成、高梨琢磨
    • 学会等名
      日本動物学会第88回大会
  • [図書] 持続可能性社会を拓くバイオミメティクス(pp.118-124)2018

    • 著者名/発表者名
      高梨琢磨
    • 総ページ数
      170
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      978-4-7598-1388-3C3343
  • [図書] 昆虫ワールド(pp.64-65)2017

    • 著者名/発表者名
      高梨琢磨
    • 総ページ数
      157
    • 出版者
      玉川大学出版会
    • ISBN
      978-4-472-05974-2C8645

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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