| 研究課題/領域番号 |
19K06859
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
竹内 剛 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 客員研究員 (40584917)
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| 研究分担者 |
秋野 順治 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (40414875)
藪田 慎司 帝京科学大学, 生命環境学部, 教授 (50350814)
高崎 浩幸 岡山理科大学, 理学部, 教授 (70222081)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 配偶行動 / チョウ / 性認識 / 化学分析 / 昆虫 |
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| 研究実績の概要 |
過去に発表された論文を精査して、これまでに知られているチョウの生態や行動を説明するのに、チョウが同性という認識を持っていると仮定する必要があるかを再検討した。その結果、チョウと同種を含めた様々な動物のインタラクションは、チョウは配偶者と天敵という認識を持っていると仮定すれば全て説明でき、同性（性的ライバル）という認識の仮定は必要なかった。にもかかわらず、過去の研究の大半はチョウが性認識している（同性と異性を認識している）と仮定して、事実を解釈していた。つまり、そもそも観察の前提が不適当だったことになる。そこで、配偶者と天敵の二軸の認識に基づいたチョウの行動理論（汎求愛説）を構築した。その結果をまとめた論文は、現在投稿中である。
汎求愛説から、チョウには配偶者を認識するメカニズムはあるはずである。過去の実験から、キアゲハではそれが翅に含まれる化学物質であることが強く示唆されていた。そこで、キアゲハ雌の翅のヘキサン抽出物を、クロロホルムで化学物質を抜いたキアゲハ雄の標本に塗布したものと、対照としてクロロホルムで化学物質を抜いたキアゲハ雄の標本を、野外で性的に活発な状態のキアゲハ雄に提示した。雄は、抽出物が塗布された標本には求愛行動を示したが、塗布されていない標本には一瞬触れるだけで、求愛行動は示さなかった。この結果から、キアゲハ雌の翅に含まれる化学物質が、雄の配偶行動を引き起こすうえで重要であることが分かった。今後は、具体的にどのような化学物質が配偶行動を引き起こすかを特定していく予定である。
また、チョウの配偶行動には、開けた場所で雌を待つ縄張り型と、広範囲を飛び続けて雌を探す探索型の２タイプが知られている。この２タイプが進化する条件を探る数理モデルの構築を試みた。雄の視認範囲や移動中の死亡率がそれぞれの配偶戦略が進化する条件として重要であることを示唆する結果が得られた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
理論研究は概ね予定通り進んでおり、過去の研究にもとづいてチョウの認識を再検討した汎求愛説は、すでに論文にまとめて学術誌に投稿中である。
一方、新型コロナウィルスの感染拡大に伴って緊急事態宣言が発出されたこともあり、野外調査に出ることが難しくなった。また、緊急事態宣言解除後に調査地に出かけたところ、林道が崩落して通行できなかったため、その復旧まで野外調査ができなかった。そのため、キアゲハの性認識に用いられている化学物質を明らかにする研究は、当初の予定よりも遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
チョウの認識を再検討した研究は、すでに論文を投稿している状態なので、このまま論文の受理に向けて研究を進める。
キアゲハの性認識に関しては、とりあえず雌の翅に含まれる何らかの化学物質に雄の配偶行動を起こさせる能力があることは分かったので、今後はその化学物質の特定を目指す。具体的には、雌の翅のヘキサン抽出物を無極性画分と極性画分に分けて性的に活発な雄に提示し、どちらの画分に配偶行動を引き起こす物質が含まれているかを絞っていく。画分が絞れた段階で、GC-MSを用いた化学分析を行い、物質を同定する予定である。
チョウの配偶行動の進化を扱った数理モデルについては、モデルに具体性を持たせるために、パラメータとして設定しているチョウの視認範囲や移動率などを実態に合わせる方向で、数理モデルに現実性を持たせる方向で研究を進める予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和2年度は、新型コロナウィルスのパンデミックにより、研究活動が大きく阻害された。講演を予定していた国際学会が中止になった他、各種国内学会も中止になったりオンライン開催になったりした。また、令和2年度の開始直後に発令された非常事態宣言により、国内のフィールドワークも大きく制限を受けた。その結果、学会出張は全てなくなり、フィールドワークも制限を受けたので、次年度使用額が発生した。
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