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2010 年度 実績報告書

微小脳における色知覚機構とその進化

研究課題

研究課題/領域番号 21247009
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

蟻川 謙太郎  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (20167232)

キーワード神経行動学 / 昆虫 / 視覚系 / 分光感度 / 行動 / 複眼 / 色覚 / 視細胞
研究概要

22年度は、以下の諸点について実験的研究を行った。
チョウ類色覚系の進化学的解析:アゲハチョウ科から、キアゲハ、アオスジアゲハ、アサギタイマイ、ジャコウアゲハ、ベニモンアゲハ、ホシボシアゲハ、ギフチョウ、ヒメギフチョウ、ホソオチョウ、カバシタアゲハ、シロチョウ科から、キチョウ、ヒメシロチョウ、ツマキチョウについてオプシンmRNAを同定した。アゲハチョウ科では長波長受容型オプシンが2~4種類に重複していること、ヒメシロチョウLeptidea amurensis(マルバネシロチョウ亜科)を除くシロチョウ類では青受容型オプシンが重複していることがわかった。
ヒメシロチョウ複眼はいくつかの点で他種との違いが著しい。そのひとつが個眼面サイズのバラツキで、この傾向は雄で特に顕著である。今年度は複眼の内部構造を詳細に調べ、サイズ分布が二峰性であること、感桿構造によって個眼は3タイプに分けられること、タイプ1個眼のレンズが大きいことなどが分かった。
視葉ニュ-ロン群の解剖学的解析:昨年度に引き続き、視葉から脳への出力を、視葉各所への色素注入によって検索した。また、視葉板における視覚二次ニューロン(LMC)の多様性を解析するため、ガラス微小電極あるいはパッチ電極を用いてLMCの過分極性応答を記録、その後色素を注入してLMCの形態を調べる実験を行った。いくつかの染色像を得ることができたが、軸索の細さゆえに成功率は概して低い。そこで、より確実な方法として、顕微鏡に微分干渉用のコンデンサーを導入、視認下でLMC細胞体の記録・色素注入を行う試みを始めた。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (20件) 図書 (7件)

  • [雑誌論文] Photoreceptor spectral sensitivities of the Small White butterfly Pieris rapae crucivora interpreted with optical modeling2011

    • 著者名/発表者名
      Stavenga DG
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Physiology A

      巻: 197 ページ: 373-385

    • DOI

      10.1007/s00359-010-0622-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization-based brightness discrimination in the foraging butterfly, Papilioxuthus2011

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita M, Yamazato K, Arikawa K
    • 雑誌名

      Phylosophical Transactions of Royal Society of London B

      巻: 366 ページ: 688-696

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An expanded set of photoreceptors in the Eastern Pale Clouded Yellow butterfly, Colias erate2010

    • 著者名/発表者名
      Pirih P, Arikawa K, Stavenga DG
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Physiology A

      巻: 196 ページ: 501-517

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eyes with basic dorsal and specific ventral regions in the Glacial Apollo, Parnassius glacialis (Papilionidae)2010

    • 著者名/発表者名
      Awata H, Matsushita A, Wakakuwa M, Arikawa K
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Biology

      巻: 213 ページ: 4023-4029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution and mechanism of spectral tuning of blue-absorbing visual pig ments in butterflies2010

    • 著者名/発表者名
      Wakakuwa, Koyanagi, Terakita, Stavenga, Shichida, Arikawa
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 5

    • DOI

      doi:10.1371

    • 査読あり
  • [学会発表] Complex eye and its tetrachromatic color vision of the butterfly Papilio2011

    • 著者名/発表者名
      Arikawa K
    • 学会等名
      Entomology Special Seminar
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei
    • 年月日
      20110500
  • [学会発表] 昆虫は光をどうとらえるか-アゲハ色覚の神経行動学-2011

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 学会等名
      宇都宮大学オプティクス研究センター特別講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学(震災当日のため中断)
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] Molecular mechanism and evolution of spectral tuning of blue-absorbing visual pigments in pierid butterflies2011

    • 著者名/発表者名
      Wakakuwa M, ほか
    • 学会等名
      33^<rd> Goettingen Neurobiology meeting
    • 発表場所
      Univ Goettingen
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] Butterfly Color Vision-Evolution of opsins and eye regionalization2011

    • 著者名/発表者名
      Arikawa K
    • 学会等名
      Shinshu University Special Seminar
    • 発表場所
      Shinshu University, Matsumoto
    • 年月日
      20110100
  • [学会発表] 昆虫の見る世界2010

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 学会等名
      横須賀高校アカデミア
    • 発表場所
      神奈川県立横須賀高等学校
    • 年月日
      20101100
  • [学会発表] Butterfly color vision-Eye regionalization and opsin evolution2010

    • 著者名/発表者名
      Arikawa K
    • 学会等名
      KVA seminar of the Swedish Royal Academy
    • 発表場所
      Lund University, Sweden
    • 年月日
      20101000
  • [学会発表] ハエトリグモロドプシンの吸収スペクトル特性と奥行き知覚メカニズムとの関係の解析2010

    • 著者名/発表者名
      永田崇, ほか
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] 4層構造網膜を持つハエトリグモの奥行き知覚メカニズムの解析2010

    • 著者名/発表者名
      永田崇, ほか
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] モンシロチョウ青視物質の波長制御に関わるアミノ酸残基の同定2010

    • 著者名/発表者名
      若桑基博, ほか
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] モンキチョウ網膜を構成する視細胞分光感度の同定2010

    • 著者名/発表者名
      小川裕理, ほか
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] ナミアゲハにおける視葉板局所回路の免疫組織学2010

    • 著者名/発表者名
      浜中良隆, ほか
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] Spectral organization of the retina of Eastern Clouded Yellow butterfly, Coliaserate2010

    • 著者名/発表者名
      Yuri Ogawa, ほか
    • 学会等名
      The 9th International Congress of Neuroethology
    • 発表場所
      University of Salamanca
    • 年月日
      20100800
  • [学会発表] Ommatidial heterogeneity and spectral organization by opsin duplication in Parnassius glacialis (Papilionidae)2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Awata, ほか
    • 学会等名
      The 9th International Congress of Neuroethology
    • 発表場所
      University of Salamanca
    • 年月日
      20100800
  • [学会発表] Temporal characteristics of photoreceptor cells of the Japanese Yellow Swallowtail butterfly, Papilio xuthus2010

    • 著者名/発表者名
      Masashi Kawasaki, ほか
    • 学会等名
      The 9th International Congress of Neuroethology
    • 発表場所
      University of Salamanca
    • 年月日
      20100800
  • [学会発表] チョウに色は見えるのか?2010

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 学会等名
      田口教育研究所主催"動物学のおもしろざ
    • 発表場所
      上智大学東京
    • 年月日
      20100700
  • [学会発表] チョウはなにを見ているの?-動物の感覚世界のふしぎ-2010

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 学会等名
      中高生のための科学セミナー
    • 発表場所
      横須賀自然・人文博物館
    • 年月日
      20100700
  • [学会発表] チョウ類複眼の背側領域は祖先的か?2010

    • 著者名/発表者名
      粟田ひろ子, ほか
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会大32回大会
    • 発表場所
      九州産業大学
    • 年月日
      20100700
  • [学会発表] The eyes of Pieris-Evolution of butterfly color vision2010

    • 著者名/発表者名
      Arikawa K
    • 学会等名
      名古屋大学理学部セミナー
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20100500
  • [学会発表] 異なる波長に対するミカンキジラミ成虫の誘引性2010

    • 著者名/発表者名
      上地奈美, ほか
    • 学会等名
      第55回日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      九州大学(みなし開催)
    • 年月日
      20100300
  • [学会発表] アオドウガネ成虫における複眼分光感度と誘引活性スペクトルの関係2010

    • 著者名/発表者名
      永山敦士, ほか
    • 学会等名
      第55回日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      九州大学(みなし開催)
    • 年月日
      20100300
  • [図書] 光と昆虫.健康2010年冬号2011

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 総ページ数
      46-49
    • 出版者
      アグレプランニング
  • [図書] チョウの色覚と紫外線.からだと光の事典2010

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 総ページ数
      30-33
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] いろいろな感覚の世界-超感覚のしくみを探る2010

    • 著者名/発表者名
      江口英輔・蟻川謙太郎編
    • 総ページ数
      143
    • 出版者
      学会出版センター
  • [図書] 昆虫に世界はどう見える?月刊バイオインダストリー27巻2010

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 総ページ数
      35-40
    • 出版者
      シエムシー出版
  • [図書] 紫外線を見る-昆虫の色覚.いろいろな感覚の世界-超感覚のしくみを探る(江口・蟻川編)2010

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 総ページ数
      95-120
    • 出版者
      学会出版センタ
  • [図書] 訪花性昆虫複眼の構造とその多様性.設計工学,452010

    • 著者名/発表者名
      若桑基博、蟻川謙太郎
    • 総ページ数
      75-83
    • 出版者
      日本設計工学会
  • [図書] Color sensors of butterflies. In : Barth FG, Humphrey J, Srinivasan M (eds) Frontiers in sensing-Biology and engineering

    • 著者名/発表者名
      Arikawa K
    • 出版者
      Springer Verlag(In press)

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公開日: 2013-06-26  

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