2020 Fiscal Year Research-status Report
昆虫交尾器で探る、左右非対称な構造と「利き手」の進化の関係
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19K06746
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
上村 佳孝 慶應義塾大学, 商学部(日吉), 准教授 (50366952)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ハサミムシ類 / 交尾器進化 / メカニクス / 左右性 / 種間変異 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハサミムシ類ではオスの交尾器、特にメスに精子を渡す管である挿入器（virga） の長さに、著しい種間差が認められる。挿入器はメスの精子貯蔵器官である受精嚢に挿入され、精子を渡すが、挿入器が長い種類では、この受精嚢も長い管状の構造を呈す種類が多く、細長い挿入器は交尾中に破損する現象も報告されている。この挿入器の伸長に伴って必要となる適応について、松村洋子氏（キール大 [ドイツ]）を中心としたグループとの共同研究が展開された。体長に匹敵するほどの長い挿入器を持つEchinosoma horridum (以下、Eh)と、体長の5%程度に過ぎない同属のE. denticulatum (Ed)を研究対象とした。走査電子顕微鏡および共焦点レーザースキャン顕微鏡観察に基づき、雌雄の交尾に関わる構造の詳細な形態データと、物質分布特性が検討された。その結果、①短いEdの挿入器は先端にいくほど柔軟であったが、Ehの挿入器や両種の受精嚢ではそのような勾配はないこと、②Ehではオス挿入器の方がメスの受精嚢より柔軟だが、Edでは逆であることが推定された。先行研究を参照し、これらの特徴の意義が議論された。
オオハサミムシのオスは、2本の使用可能なペニス（各1本の挿入器を内包）のうちの右ばかりを使用する、「右利き」が報告されている。この進化的起源を探るため、本種に近縁なヒメハサミムシ属2種について調査が行われた。その結果、ペニスの状態（体の尾方を向いてスタンバイしている側）に偏りは見られず、右タイプ：左タイプがほぼ1:1で見いだされた。ヒメハサミムシNala lividipesの一方のペニスを人為的に切除した結果は、両ペニスが使用可能であることを示唆したが、左右いずれか一方だけを使い続ける傾向（＝個体レベルでの「利き」）が見られた。属間でのこのような違いの原因は、メスの受精嚢の入り口部分の構造の違いに対応しているものと考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
計画していたマレーシア（ボルネオ島）でのコウモリヤドリハサミムシ類の調査は、Covid-19感染症の世界的な蔓延が終息せず、本年度も実現できなかった。今後、個人的に現地カウンターパートと協力して調査の許可を得る手続きは困難と判断し、日本－マレーシア間の国際的協力プロジェクトの枠組みの中で活動すべく、プロジェクトメンバーとしての調整をおこなった。これにより、現地への入国の状況などの情報も入手し易くなったため、自由に入国ができるようになり次第、速やかに研究を開始できるように準備をしているところである。
従来得られていた標本を用いた研究や、日本国内のサンプルを用いた実験については、成果に記載した通り、概ね順調に進んでいる。やはり、Covid-19パンデミックの影響を受け、2020年度開始に投稿した理論研究は、年度中の受理には至らなかったが、改訂し、現在再び審査を受けている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究については、いつ海外調査に出向くことができるようになるかは不透明なため、ミジンハサミムシやクロハサミムシなど、国内に分布しつつも、これまで十分に研究されてこなかったグループを代替材料として利用する方向も検討している。
今後のCovid-19のパンデミックの状況によっては、単純な飼育実験や顕微鏡観察も継続が難しくなる可能性がある。影響が長期化しても、研究が停止しないよう、理論面の研究の裾野を広げていく計画である。この方面の研究に関しては、第１報の出版に予想以上に時間を要しているが、２報目以降の準備も同時並行で進めている。
また、不確実性を見越して、今回の研究テーマは5年間の長期プランで申請している。海外調査などは2022年度以降に順延する可能性が高い。
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| Causes of Carryover |
「現在までの進捗状況」で述べた通り、Covid-19のパンデミックにより予定していた海外調査が行えなかったこと、理論論文の出版に時間を要し、open access費用が発生しなかったことから、2020年度の消化率は低くなったが、これらの状況が改善次第、申請時の予定通りに消化することを目指している。
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Research Products
(4 results)
