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2011 年度 実績報告書

体色および行動を成熟に伴って変化させるアオハダトンボ成虫の情報入力システムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 21570076
研究機関浜松医科大学

研究代表者

針山 孝彦  浜松医科大学, 医学部, 教授 (30165039)

研究分担者 堀口 弘子  浜松医科大学, 医学部, 教務員 (50324356)
キーワード視覚コミュニケーション / アオハダトンボ / 成熟・未成熟 / 高速液体クロマトグラフィー / 視力 / 視細胞 / 構造色 / 多層膜干渉
研究概要

アオハダトンボは、成虫期に表面色の区別可能な2つの期間を有する。羽化してから生殖に入るまでの前生殖期と、生殖可能な生殖期である。前生殖期の成虫を未成熟個体、生殖期の成虫を成熟個体と呼ぶ。アオハダトンボでは、成熟雄個体の翅が青く輝き、未成熟雄、未成熟雌および成熟雌の翅は灰色に鈍く反射する。雄の未成熟から成熟個体への移行は顕著だといえる。
本種は、水辺に縄張りをオスがつくり、流れ着いた水草などに産卵する。羽化した未成熟個体は水辺の周囲で数日間を過ごし、その期間は主に採餌に時間を費やす。雄の未成熟個体の目立たない薄灰色の翅は、生殖期になるにつれて翅膜部分にメラニンと考えられる黒い色素が蓄積し、翅脈部分の多層膜構造が強調されることで緑色に輝くことがわかった。つまり、成熟期の劇的な翅色の変化は、構造色の新たな形成ではなく、すでに未成熟個体の翅脈に備わっている多層膜による構造色が、翅膜の透過光が現象することによって強調されていたのである。また、成熟雄個体は縄張りをもち、縄張り内に入る成熟雄個体を積極的に威嚇するが、未成熟雄個体や、未成熟及び成熟雌個体には威嚇行動を示さないことが、行動学的に観察された。これらの翅の表面色を修飾すると、強い反射の翅をもつ個体に対しては雌雄共に対して、成熟雄の威嚇行動が示され、反射を鈍くした翅をもつ個体に対しては威嚇行動が示されないことがわかった。
色や形態に関わる視覚情報は、複眼で受容される。均翅亜目に属するアオハダトンボでは、これまでの報告と同じように、レチナール(A1)と3-ヒドロキシレチナール(A3)が確認されたが、未成熟から成熟個体への移行に伴いA3が増加していた。網膜微細構造も成熟に伴って大きくなっていることも確認され、成熟個体の視覚情報の優位性が暗示された。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] タマムシの構造色とその行動2012

    • 著者名/発表者名
      針山孝彦
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 23(3) ページ: 6-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 写真でひもとく未来材料:ナノスケールの光学材料2012

    • 著者名/発表者名
      針山孝彦
    • 雑誌名

      未来材料

      巻: 12(3) ページ: 2-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase-Adjusting Layers in the Multilayer Reflector of a jewel beetle2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka S., Kinoshita S., Iida H., Hariyama T.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Japan

      巻: 81 ページ: 054801(7pages)

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.81.054801

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生物規範光学材料-表面構造がもつ巧みな仕組み2011

    • 著者名/発表者名
      針山孝彦、下村政嗣、下澤楯夫
    • 雑誌名

      未来材料

      巻: 11(9) ページ: 37-45

    • 査読あり
  • [学会発表] 生物規範光学材料2012

    • 著者名/発表者名
      針山孝彦
    • 学会等名
      日本化学会第92回春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [図書] 次世代バイオミメティクス研究の最前線「第2章機能解明2生物はなぜ構造色をもつのか2011

    • 著者名/発表者名
      針山孝彦
    • 総ページ数
      59-66
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考]

    • URL

      http://www.hama-med.ac.jp/uni_education_igakubu_igaku_seibutsu.html

  • [産業財産権] 虫滑落性フィルム2011

    • 発明者名
      岡本英子、魚津吉弘、針山孝彦、弘中満太郎、高久康春
    • 権利者名
      三菱レイヨン株式会社、国立大学法人浜松医科大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011-244348
    • 出願年月日
      2011-11-08
  • [産業財産権] 誘引装置、捕虫装置及び捕虫方法2011

    • 発明者名
      針山孝彦、弘中満太郎
    • 権利者名
      国立大学法人浜松医科大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011-205132
    • 出願年月日
      2011-09-20
  • [産業財産権] 生物模倣体2011

    • 発明者名
      針山孝彦、原滋郎
    • 権利者名
      国立大学法人浜松医科大学,浜松ホトニクス株式会社
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011-98597
    • 出願年月日
      2011-04-26

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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