2015 Fiscal Year Research-status Report
チゴガニのウェービングがそろうのはなぜか：リズム同調の行動生理学的研究
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15K07153
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
岡田 二郎 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 教授 (10284481)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ウェービング / チゴガニ / リズム同調 / 求愛行動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
干潟で高密度に群棲するチゴガニ（Ilyoplax pusilla）は、繁殖期になるとオス個体が鉗脚（ハサミ）を繰り返し振り上げるウェービングを盛んにおこなう。このウェービングは、近隣個体同士でそのリズムが同調することが知られている。本研究の目的は、チゴガニのウェービングの同調現象について、その動態と生成メカニズムを解明することにある。
平成27年度は、まず人工干潟システムの修正に着手した。以前から使用してきた同システムの照明器具を、蛍光灯からLED高輝度ランプへ換装することで、照明装置からの発熱の影響を抑えつつ、従来と比較して各段に強力な光量を得ることができ、干潮期におけるカニのウェービング活性の向上が認められた。また当初は、潮汐リズムを自然界のそれと同調させるための制御系の導入を検討していたが、明暗周期が固定されていても十分旺盛なウェービングが観察できたため、本計画は中止とした。
生体カニのウェービング解析について、平成27年度はその予備的調査を実験室に設置した水槽中で実施した。各集団の構成個体数とウェービング活性との関係を明らかにするため、人工干潟に定着させた合計20匹程度の個体群に対して障壁（高さ3cm）を設置することで、カニ集団を任意の個体数で仕切り、ウェービング行動を記録・解析した。ところがウェービングは障壁の設置により著しく抑制され、集団個体数とウェービング活性との関係を見出すには至らなかった。用いた障壁は、カニにとって強い視覚的刺激を与え、長時間にわたり警戒され続けるものと推測された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
人工干潟システムの修正については、当初計画から一部変更はあったものの、ほぼ順調に終えた。一方、生体カニを用いた実験では、解析をおこなう以前に、任意の個体数からなる集団を得ることで難航した。視界が開けた干潟に生息するチゴガニは、その周囲を取り囲むような視覚的物体に対して過敏に反応し、ウェービングを抑制することが分かった。チゴガニのウェービングは5月上旬から9月上旬ごろまで見られるが、そのリズム同調が最も顕著となるのは、梅雨明け後の約1か月間のみである。この短期間に代替え案を考え、その実施に至らなかった事も遅延理由の一つであろう。
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| Strategy for Future Research Activity |
生体カニのみを用いた実験室および野外の観察では、上述のように、実験者が集団構成をコントロールすることが極めて難しいと言える。したがって本計画は中止とし、平成28年度からは、カニ型ロボットを用いた実験に注力する。
カニ型ロボットは、小型ソレノイドを動力源とするプロトタイプが既に存在する。今後は防水加工を施したロボットを人工干潟（平成28年度初頭に新規製作予定）の表面に複数設置し、任意信号発生器からのパルスを各ロボットにそれぞれ独立的に入力することで、ロボット集団のウェービングを生体カニに提示する。なおロボットに対して生体カニを馴化させるため、その設置から実験までには十分な時間間隔をおく。ロボットは最大4台を同時使用する予定である。１～４台のロボットカニが提示する様々なパターンのウェービングに対して、生体カニがどのように振る舞うのか、現有の画像解析システムを用いて調べることで、チゴガニの同調的ウェービングの生成メカニズムについて手がかりを得る。
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| Causes of Carryover |
少額の物品費の購入が当初計画より少なかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品など少額の物品費に充当する予定である。
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| Remarks |
長崎大学環境科学部教員紹介
http://www.env.nagasaki-u.ac.jp/professors
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