2019 Fiscal Year Annual Research Report
Caterpillar mechanoreceptors: morphology, distribution and evolution of mechanosensilla in lepidopteran larvae
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17K08158
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
高梨 琢磨 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60399376)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土原 和子 東北学院大学, 教養学部, 准教授 (10300823)
山崎 一夫 地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 微生物部, 主幹研究員 (30332448)
杉浦 真治 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (70399377)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 機械感覚 / 感覚子 / チョウ / 音 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫は空気を伝わる音や気流を検知する、様々な機械受容器をもつ。チョウ目（ガ類、チョウ類）の幼虫は、天敵であるハチやハエに寄生や捕食をうけることがある。幼虫は、天敵の翅音や接近時に発生する気流を検知することができると考えられている。天敵の音や気流の検知は、体表に存在する機械受容器の一種、糸状の機械感覚子（以下、糸状感覚子）でおこなうことができるとされる。これまでに、ジャコウアゲハを含むアゲハチョウ科のチョウ類4種の幼虫で糸状感覚子の同定と比較をおこなった。その結果、胸部に1対と腹部に4対の糸状感覚子が体節ごとに存在した。アゲハチョウ科において、腹部の糸状感覚子4対が存在する体節（第4-7節）は共通していたが、胸部の糸状感覚子1対が存在する体節は、第1節または第2節と異なることがあった。観察した中で、ジャコウアゲハの幼虫を対象として音響刺激を与え、行動反応によって可聴域を特定した。今回の実験では、寄主植物を摂食している状態で様々な周波数の音をスピーカから頭部正面に提示し、摂食の停止による行動反応の有無を観察した。その結果、行動反応をおこした周波数は50-250 Hz(90 dBSPL)で、最も行動反応をおこしたのは150 Hzであった。これらの周波数は、ハエやハチの翅音に含まれていることから、ジャコウアゲハ幼虫は、天敵の音響情報を検知し寄生や捕食の回避おこなっていると推察される。
チョウ目では糸状感覚子を持つ種が多く多様性に富んでいたが、葉などのシェルターに隠れて生活する内部食の種で糸状感覚子を欠く傾向があった。チョウ目幼虫において、内部食から植物体外に出て摂食する外部食へと生活様式を進化してきたとされている。その過程で糸状感覚子を発達させ、天敵に対する防衛を進化させてきた可能性が高い。
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