Neglected life history traits: correlated evolution between egg and clutch shapes and parental care in heteropteran insects

被忽视的生活史特征：异翅目昆虫卵和卵形状与亲代照顾之间的相关进化

基本信息

批准号：
21K06335
负责人：
工藤慎一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Naruto University of Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06335/
关键词：
親による子の保護卵形状生活史形質系統種間比較

项目摘要

キンカメムシ科とツノカメムシ科を用いた予備的な比較分析の結果，保護の進化に伴って卵のアスペクト比が高くなる相関進化が検出された。すなわち，保護を行う種は，保護を行わない種に比べて細長い卵を生産する。次に楕円フーリエ記述子に対して主成分分析を行った結果, 第１主成分（以下PC1）と第２主成分（PC2）で卵形状における分散の大部分を説明できることが明らかとなった（累積寄与率＝98.6％）。PC1とPC2を軸とする形態空間を構築したところ, 保護を行う種の凸包は, 保護を行わない種の凸包とは重ならなかった。つまり，アスペクト比解析で明らかになった細長い形状に加えて，卵の上部が鈍端な形であると解釈される領域に位置した。メス親が基質上に産み付けた卵塊を体で覆う姿勢で保護を行う種では，卵塊周辺部に対する捕食・寄生圧が高まることが明らかにされている（Eberhard 1975; Mappes & Kaitala 1994）。その結果，卵塊周辺部の卵に対する資源投資が減少し小型化する「卵サイズのクラッチ内変異」が生じていることが報告された（Mappes et al. 1997; Kudo 2001, 2006）。今年度得られた予備的な結果は，卵塊エリアを圧縮する方向に働く選択圧が，そのような卵サイズ変異だけでなく，卵形状の進化的変化にも関連していることを強く示唆している。すなわち，キンカメムシ科並びにツノカメムシ科において，メス親の防衛行動が細長い卵の進化を促したと考えられる。一方, 楕円フーリエ解析を用いた卵形状の定量化の結果, 保護を行う種の卵は上部がより鈍端な形であることが明らかとなったが，保護を行う種において, この卵の形状がどのような適応的意義をもつのか，現状では不明である。

使用 Corinthidae 和 Corinthidae 科进行的初步比较分析发现，较高的卵长宽比与保护的进化存在相关进化。也就是说，与不提供保护的物种相比，提供保护的物种产生细长的卵。接下来，对椭圆傅立叶描述符进行主成分分析的结果表明，第一主成分（以下称为PC1）和第二主成分（PC2）可以解释椭圆形状的大部分方差（累计贡献率=98.6%）。当我们构建以PC1和PC2为中心的形态空间时，我们发现受保护物种的凸包与非受保护物种的凸包没有重叠。换句话说，除了纵横比分析显示的细长形状之外，鸡蛋的上部位于可以解释为具有钝形状的区域。在母本通过用身体覆盖在基质上来保护卵块的物种中，卵块周围的捕食和寄生压力会增加（Eberhard 1975；Mappes & Kaitala 1994）。结果，据报道，出现了“蛋大小的窝内变化”，即蛋团外围蛋的资源投入减少，蛋变得更小（Mappes et al. 1997；Kudo 2001, 2006））。今年获得的初步结果强烈表明，压缩蛋块区域的选择压力不仅与蛋大小的变化有关，还与蛋形状的进化变化有关。换句话说，人们认为母本的防御行为促进了科林科和蚁科中细长卵的进化。另一方面，通过椭圆傅里叶分析对卵形状进行量化，发现保护物种的卵具有较钝的上部；目前尚不清楚这具有什么样的适应性意义。