植食性昆虫における落下行動の進化に寄主植物が与える影響

寄主植物对草食昆虫坠落行为进化的影响

基本信息

批准号：
20J11072
负责人：
松原慧
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植食性昆虫における落下行動の進化に寄主植物が及ぼす影響を明らかにするために、様々な分類群の植食性昆虫の落下行動を調査した。本年度は、鱗翅目幼虫の落下行動とそれらの寄主植物の生活型（木本植物か草本植物）との関係に注目した。計7上科11科19種の鱗翅目幼虫を対象に、寄主植物上で見られた個体に捕食者による攻撃を模した刺激を与え、その際の防衛行動を観察した。落下行動を示した幼虫の割合は、木本植物を利用する個体では35.3%（種数で62.5%）、草本植物を利用する個体では39.5%（種数で54.5%）だった。つまり、落下行動を示す幼虫の割合は、寄主植物の生活型によって異ならなかった。これは、昨年度に調査した鞘翅目ハムシ科幼虫とは異なるパターンである。鱗翅目幼虫では、落下後に吐糸を命綱として用いてぶら下がる行動が頻繁に観察された。ぶら下がった幼虫は、糸を登り餌場である寄主植物の葉上へ復帰できる。つまり、鱗翅目幼虫にとって、葉上から落下するコストはハムシ科幼虫と比べて大きくないと考えられる。落下行動に伴うリスクやコストを軽減することができる鱗翅目幼虫では、寄主植物の生活型が落下行動の進化に及ぼす影響は小さいと考えられる。鱗翅目幼虫全体における落下行動の進化のパターンを考察するには、観察種数や個体数を増やすなどさらなる調査が必要とされる。また、鱗翅目幼虫の防衛行動を観察するなかで、シャクガ科の一種の幼虫は、天敵からの攻撃などの外部刺激を受けることなく自発的に葉上から落下し、吐糸でぶら下がる行動をとることを発見した。この行動は、薄暮時から夜間にかけて頻繁に観察され、数時間にわたってぶら下がり続けることを確認した。本種の寄主植物上には、ムカデ類やカマキリ類などの夜行性捕食者がしばしば観察された。したがって、本種の夜間にぶら下がる行動は、夜行性捕食者から逃れるためと考えられる。

为了阐明宿主植物对植物昆虫秋季行为的演变的影响，我们研究了各种分类群中植物昆虫的秋天行为。今年，我们专注于鳞翅目幼虫的下降行为与他们的宿主植物与生活方式（木本植物或草本植物）之间的关系。总共有7种来自7个上层和上层家庭的鳞翅目幼虫，刺激了11个家庭，即模仿捕食者的攻击，并观察到防御行为。对于使用木本植物的个体而言，显示行为下降的幼虫的比例为35.3％（62.5％），使用草本植物的个体39.5％（54.5％的物种）。换句话说，根据宿主植物的生活方式，表现出降落行为的幼虫的比例没有差异。这与去年研究的鞘翅目幼虫幼虫不同。在鳞翅目幼虫中，经常观察到使用呕吐物作为生命线的悬挂行为。悬挂幼虫可以爬上线并返回寄主植物的叶子，这些植物是饲养地点。换句话说，据认为，鳞翅目幼虫的叶子的成本并不大于鳞翅目幼虫的成本。在鳞翅目幼虫中可以降低与行为下降相关的风险和成本，人们认为寄主植物的生活方式对跌倒行为发展的影响很小。需要进一步的研究，包括增加观察到的物种和种群的数量，以检查整个鳞翅目幼虫行为下降的模式。此外，在观察鳞翅目幼虫的防御行为的同时，我们发现来自杜鹃花家族的幼虫自发地从没有外部刺激的叶子上掉下来，例如来自天然敌人的攻击，并悬挂在呕吐物线中。从暮光到夜晚经常观察到这种行为，并被证实继续悬挂几个小时。在该物种的宿主植物上经常观察到夜间捕食者，例如cent和螳螂。因此，该物种的夜间悬挂行为被认为是为了逃避夜间掠食者。