2021 Fiscal Year Research-status Report
カニの個体間コミュニケーションから読み解くリズム行動のシンクロ現象
| Project/Area Number |
20K06742
|
|---|
| Research Institution | Nagasaki University |
|---|
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)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | シンクロ現象 / ウェービング / チゴガニ / 個体間コミュニケーション / 同調行動 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
広く日本の河口干潟に生息するチゴガニ（Ilyoplax pusilla）は、繁殖期を含む5月から8月までの期間、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行う。ウェービングは、メスへの求愛であるとともにライバルへの誇示であるとされ、近隣個体同士でそのリズムが良く同期（シンクロ）する。本研究では、行動観察および生理実験を通じて、チゴガニのオス個体間における視覚信号を介した相互作用の基本ルールを解明し、ここから導き出されるウェービングのシンクロ現象のメカニズムを明らかにすることを目的とする。
令和3年度は、令和2年夏に取得した自然環境下における2個体ペアの動画データを用いて、「ウェービングの競争戦略」についてさらなる解析を進めた。チゴガニと近縁のシオマネキ類では、集団のなかで最も早くハサミを振り上げるオスがメスから選択される「先行効果」が確認されている。競争的ウェービングを行うチゴガニ・ペアにおいて、ウェービング頻度と毎回ウェービングの先行・遅延を調べた結果、必ずしもウェービング頻度が相手より高い個体が先行する傾向は見られず、ウェービング頻度はむしろ低いがタイミングとしては先行する個体が存在した。これは、ウェービング競争戦略が、スタミナ等の状況に依存して個体ごとに異なる可能性を示唆する。
令和2年度に、ヒト毛細血管用の光電式脈波センサーを利用して、チゴガニの心臓活動が非侵襲的に計測できることを確認した。令和3年度は、実際に用いる実験系において行動と心脈波が安定的かつ効率的に記録できるように以下２点の改良を加えた。①実験容器内を広範囲に移動するカニを常に視野の中心で撮影するため、カメラを電動ステージに搭載した。②カニ自身の回転によって、カニに装着した脈波センサーから延びるリード線が捩れる不具合を解消するため、リード線途中にロータリーコネクタ―を設置した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
令和3年度は、期せずして協力者（大学院生および学部生）が研究室に配属されず、マンパワー不足の影響を大きく受けた。行動実験については、自然環境下における競争的ウェービングの行動解析に多くの研究時間を費やし、ロボットを用いた実験は実施できなかった。行動生理実験についても、実験系の改良と整備は進んだが、実験自体は予備的な調査に留まった。また、脈波センサーを装着したカニのウェービングは、著しく抑圧されることが判明した。以上のように、令和３年度は、令和2年度に引き続き、当初計画より全体的に遅延している。しかし、これまで得られた結果は、いずれも今後の展開に重要な意味を持つと考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、①ロボットを用いたウェービング時の個体間相互作用の解析、②カニ集団中に設置したロボットがウェービングに及ぼす効果、③ハサミ運動筋の筋電位および心臓活動から探るシンクロ・ウェービングの生成メカニズムについて、実施時期を限定せず、同時進行で進める。これらのうち③は本研究の中核的な課題であるため、カニがセンサーやプローブを装着した状態で効率的にウェービングを行う条件を早急に見出す必要がある。機器を装着したカニのウェービングが抑圧される原因は、物理的ストレスによるものと考えており、その対策として、最もウェービング活性が高まる7月から8月中旬までの大潮期に限定して集中的に実験を実施する。また、上記①、②に関しては、これまでほぼ未着手の状況ではあるが、方法論は既に確立しており、令和4年から最終年度まで実験を継続する予定である。
|
| Causes of Carryover |
当初見込んでいた物品費のうち消耗品類の新規購入が無かったこと、新型コロナ感染症の流行により学会等旅費の支出が無かったことにより、次年度使用額が生じた。この残余は、令和4年度の物品費および旅費に充当予定である。
|
