Development and evolution of heteromorphosis in insects

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02970
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39050:Insect science-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Ohde Takahiro 京都大学, 農学研究科, 助教 (60742111)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三戸 太郎 徳島大学, バイオイノベーション研究所, 教授 (80322254)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 形態進化 / 多様性 / 新奇形態 / 昆虫 / 翅

Outline of Final Research Achievements

Hemimetabolous insects, such as crickets, transform specific body parts during larval development to create the parts necessary for adult function, such as wings and ovipositors. This study shows that evolutionarily conserved growth signals composed of three signaling pathways, namely Hippo, Wnt, and Fat-Dachsous signaling, act in common to local modifications of independent body parts.

Free Research Field

進化発生学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

昆虫が地球上で大繁栄できた要因として、動力飛行を可能とした胸部の翅や、甲虫頭部の角、ハサミムシ尾部のハサミのような新奇形態の獲得による環境への適応が挙げられる。これらの新奇形態はいずれも体の局所的な変形により形成される。本研究の学術的意義は、このように多様な新奇形態進化の背景に共通した成長シグナルが関与する可能性を示したことにある。今後この発見を基盤として、同様の成長シグナルを特定の場所で活性化させる機構を解明することにより、多様な昆虫形態創出の仕組み、ひいては地球上で昆虫が繁栄できた要因と、変動する環境下における将来的な進化可能性の理解につながると期待される。