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2020 年度 実施状況報告書

スナガニ類のwavingの起源は、感覚トラップか?

研究課題

研究課題/領域番号 19K06841
研究機関熊本大学

研究代表者

逸見 泰久  熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 教授 (40304985)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードwaving / 感覚トラップ / 進化 / 逃避 / シオマネキ / スナガニ / シグナル / 交尾
研究実績の概要

多くのスナガニ類は、ハサミをリズミカルに動かすwavingと呼ばれるディスプレイを行う。wavingは求愛や威嚇などの機能を持つが、まったく行わない種類(オサガニなど)も多く、その起源や進化については不明な点が多い。いくつかの種類(ハクセンシオマネキやチゴガニなど)では、オスがwavingで放浪メスを巣穴に誘引し、巣穴内で交尾を行う。私は、『スナガニ類のwavingには感覚トラップが強く関係しており、巣穴を持たない個体(放浪個体)が一時的に他個体の巣穴に逃げ込む時に、ハサミの動きという視覚的刺激に誘引されたのが起源である』との仮説の元に研究を続けている。
2020年度は、頻繁にwavingを行うハクセンシオマネキとwavingの頻度が低いコメツキガニを対象に研究を行い、次のことを明らかにした。1. ハクセンシオマネキのセミドーム(巣穴の入口に作る砂の構造物)は、繁殖期・非繁殖期共に、雌雄の放浪個体を誘引する機能があることを明らかにした。この結果より、本種においても「セミドームを目印に放浪個体が巣穴に逃げ込む」ことが明らかになった。2. ハクセンシオマネキのハサミモデルを使って、わずかなハサミの動きが雌雄の放浪個体を誘引することを明らかにした。この結果は、「巨大ハサミのわずかに動きを目印に放浪個体が巣穴に逃げ込む行動がwavingの起源である」ことを示唆している。3. コメツキガニではwavingの機能が明らかになっていないが、wavingを行ったオスでは、接近するメスが多く、巣穴内交尾の成功率が高いことがわかった。この結果は、コメツキガニにおいてもwavingが巣穴内交尾にプラスに働くことを示している。
ただし、『wavingが感覚トラップ』であることを示すには、wavingが繁殖とは無関係の何かに擬態していることを示す必要がある。これについては、まったく不明のままである。

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

ハクセンシオマネキが巣穴入口に作る砂の構造物(セミドーム)が繁殖期・非繁殖期両方において、 雌雄の放浪個体を誘引することを明らかにした。これは、先行論文(Kim et al. 2017)と異なる結果で、今後の研究の発展に繋がるものである。
また、チゴガニの放浪個体が、巣穴個体のハサミやハサミの動きを目印に、巣穴に逃走することを明らかにした論文を国際誌に掲載した(Sakugawa et al. 2021, J. Ethol.)。さらに、ハクセンシオマネキのハサミモデルを使って、モデル選択実験を行い、静止モデルよりも、わずかに上下するモデル(1 cm)の方が雌雄の放浪個体を誘引することを明らかにした。これは、「巨大ハサミのわずかに動きを目印に放浪個体が巣穴に逃げ込む行動がwavingの起源である」ことを示す糸口となる。ただし、『wavingが感覚トラップ』であることを示すには、wavingが繁殖とは無関係の何かに擬態していることを示す必要がある。これについては、まったく不明のままであるため。

Sakugawa, N., Kasamura, K., Christy, JH., Henmi, Y. (2021) Claws and claw waving attract both sexes in the dotillid crab Ilyoplax pusilla. J. Ethol.

今後の研究の推進方策

『wavingの起源は、オスの巣穴個体のハサミやそのわずかに動きを目印にして放浪個体が一時的に巣穴個体の巣穴に逃げ込んだこと』であり、オスの巣穴個体はこの性質(放浪個体がハサミやそのわずかに動きを目印にして一時的に巣穴個体の巣穴に逃げ込む)を利用して、効率よく放浪メスを巣穴に誘引する。さらに、その後、『より大きなハサミの動きがより放浪個体を誘引する目印になったため、より派手なwavingが進化した』。このことを実験的に明らかにするために、以下の研究を行う。

(1) ハクセンシオマネキのハサミモデルを使い、動きの小さなハサミより、動きの大きなハサミの方が、多くの放浪個体を誘引することを示し、wavingが激しくなった要因を明らかにする。上下 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 cmの組み合わせで、ハサミモデル選択実験を行う予定である。
(2) wavingをまれにしか行わないコメツキガニを用いて、wavingの機能を明らかにする。ハサミモデル選択実験およびオスのwavingに対するメスの反応を野外で比較する実験を行う。
(3) wavingを行わないオサガニも、わずかに動くハサミモデルに誘引されることをハサミモデル選択実験で示す。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Smithsonian Tropical Research Institute,(パナマ)

    • 国名
      パナマ
    • 外国機関名
      Smithsonian Tropical Research Institute,
  • [雑誌論文] Claws and claw waving attract both sexes in the dotillid crab Ilyoplax pusilla.2021

    • 著者名/発表者名
      Sakugawa, N., Kasamura, K., Christy, JH., Henmi, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 39 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10164-021-00692-4

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Growth rate is temperature‐dependent, but the proportion of resource allocation between the growth and gonads is not, in early adult stage of the lancelet Branchiostoma japonicum.2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshita, F., Maekawa, T., & Henmi, Y.
    • 雑誌名

      Marine Ecology

      巻: 1 ページ: e12628

    • DOI

      10.1111/maec.12628

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The complete mitochondrial genome of Meretrix lusoria (Bivalvia: Veneroida: Veneridae) from Kumamoto, Japan.2020

    • 著者名/発表者名
      Sung, C. H., Hsiao, S. T., Wang, L. J., Henmi, Y., & Huang, C. W.
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 5 ページ: 2451, 2453

    • DOI

      10.1080/23802359.2020.1778555

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic population structure of the fiddler crab Austruca lactea (De Haan, 1835) based on mitochondrial DNA control region sequences.2020

    • 著者名/発表者名
      Tokuyama, T., Shy, J. Y., Lin, H. C., Henmi, Y., Mather, P., Hughes, J., Tsuchiya, M., Imai, H.
    • 雑誌名

      Crustacean Research

      巻: 49 ページ: 141, 153

    • DOI

      10.18353/crustacea.49.0_141

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 干潟の熱ストレスがハクセンシオマネキの行動に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      中村爽・逸見泰久
    • 学会等名
      日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
  • [学会発表] ハクセンシオマネキの誘引ダンス:求愛ダンスとどう違うか?2020

    • 著者名/発表者名
      村井実・逸見泰久・松政雅俊・P.R.Y. Backwell
    • 学会等名
      日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
  • [学会発表] Wavingの起源は、感覚トラップか? 1.単純なハサミの動きが雌雄の放浪個体を誘引する.2020

    • 著者名/発表者名
      逸見泰久・笠村啓司
    • 学会等名
      日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
  • [学会発表] ハクセンシオマネキ放浪個体の逃避行動:他個体の動きに応じた逃避.2020

    • 著者名/発表者名
      森田正太郎・逸見泰久
    • 学会等名
      日本甲殻類学会
  • [図書] Japanese Marine Life (Animal Behavior pp. 205-222 を担当)2020

    • 著者名/発表者名
      多数
    • 総ページ数
      367
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811513268

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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