• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実績報告書

宿主操作の分子・神経メカニズムから解き明かす生態系のエネルギー流

研究課題

研究課題/領域番号 19K22457
研究機関神戸大学

研究代表者

佐藤 拓哉  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (30456743)

研究分担者 岩谷 靖  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (10400300)
武島 弘彦  総合地球環境学研究所, 研究部, 外来研究員 (50573086)
佐倉 緑  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (60421989)
橋口 康之  大阪医科大学, 医学部, 講師 (70436517)
入谷 亮介  国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, 研究員 (10843980)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワードハリガネムシ / トランスクリプトーム解析 / 宿主操作
研究実績の概要

研究代表者はこれまで、宿主操作が捕食-被食関係を強めることで、生態系内外のエネルギー流を劇的に改変することを発見し、それが生物群集・生態系機能に及ぼす波及効果を世界に先駆けて実証してきた。研究代表者らはさらに、寄生者が中間宿主の行動を抑制化した後に活性化することが、激しい活性化操作をする(=劇的なエネルギー流改変を生じさせる)寄生者が自然界で維持される仕組みになることを、理論モデルに基づいて提唱した。本研究では、寄生者による行動抑制化から活性化へのシフトの有無と程度を、行動実験、神経生理学的解析・遺伝子発現解析、および数理モデル解析を統合するアプローチで検証する。
この課題について、前年度までに確立を進めた行動解析システムをさらに改良し、自然な日射のもとでの行動解析を実施する手法を確立した。これを用いて、ハリガネムシ(Chordodes sp.)を実験的に感染させたハラビロカマキリの歩行量を24時間継続して計測し、非感染のカマキリと比較することで、ハリガネムシ感染に伴う歩行量の日内変動の変化について評価した。その結果、正午頃(12時)と夜中(0時)に活動量の顕著な増加が認められた。この行動観測システムをさらに拡張して、行動の抑制化から活性化に転じるという仮説を検証するより長期の行動観測データを取得して、現在解析中である。さらに、ハリガネムシ(Chordodes fukuii)に感染したチュウセンカマキリをモデルとして、遺伝子発現と生体アミンのデータを得た。いずれでも、宿主体内のハリガネムシの状態(未成熟と成熟)に応じて、多数の遺伝子の発現量や活動量に関与するいくつか生体アミンに顕著な違いが認められた。これらは、宿主体内での寄生者の成長に応じて、宿主操作の時間変化が生じている可能性を強く示唆する。現在、こういった内的なダイナミクスを考慮する数理モデル解析の構築を試みている。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] National Changhua University(その他の国・地域)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      National Changhua University
  • [雑誌論文] Enhanced polarotaxis can explain entering water of mantids infected by nematomorph parasites2021

    • 著者名/発表者名
      Nasono Obayashi, Yasushi Iwatani, Midori Sakura, Satoshi Tamotsu, Ming-Chung Chiu, Takuya Sato
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ハリガネムシ感染カマキリの入水行動に寄与する活動量と水平偏光走性の影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      大林奈園(神戸大学), 岩谷靖(弘前大学), 佐倉緑(神戸大学), 保智己(奈良女子大学), 佐藤拓哉(神戸大学)
    • 学会等名
      第68回 日本生態学会
  • [学会発表] ハリガネムシ寄生によるカマキリ宿主の走光性変化とその分子基盤2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 淳成, Ming-Chung Chiu, 相樂理嘉, 大石紗友美, 佐藤拓哉, 佐倉 緑
    • 学会等名
      第65回 応用動物昆虫学会

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi