亜社会性ツチカメムシ類の孵化コミュニケーションシステムとその進化プロセスの解明

亚社会性臭虫孵化通讯系统及其进化过程的阐明

基本信息

批准号：
11J06923
负责人：
向井裕美
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kagoshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題の最終目的は, 「フタボシツチカメムシの振動シグナル利用した親-胚間コミュニケーション系がどのようなプロセスで進化したのか」を解明することにある.本年度は, 以下3つのテーマに着手した. 「1. 胚からのシグナルの特定と雌親の受容システムの解明」 : フタボシツチカメムシの雌親が, 孵化振動のタイミングをどのように決定するかを明らかにすることを試みた. 孵化直前の卵塊をもつ卵保護後期の雌親と, 胚発達の進んでいない卵塊をもつ卵保護初期の雌親とで卵塊を入れ替えたところ, 成熟卵塊を抱かせた卵保護初期の雌親は高い頻度で振動を開始した. また, 感覚遮断実験等により, 胚の化学物質および機械振動による刺激が, 雌親の触角やふ節において受容され, 振動が解発されることが示された. 「2. 斉一孵化の適応的意義の解明」 : 本種に見られる著しい斉一孵化現象には, それを促す強い淘汰圧の存在が予想される. 雌親を除去して斉一孵化を妨げた区と斉一孵化をさせた区で, 共食い頻度を比較する実験を行った. 斉一孵化を妨げた区では, 脱皮時期に共食い率が上昇することが明らかとなり, 孵化を斉一化することで幼虫間における脱皮時の共食いが抑制されることが示された. 「3. 親-胚間コミュニケーションの種間比較」 : 本邦に生息する亜社会性ツチカメムシ類5種について, 孵化直前の振動シグナルの有無を調べたところ, 全ての種でその存在が確認された. 各種の振動の物理的特徴を既存の分子系統樹上にプロットし, 系統的比較法を用いて種間比較を行ったところ, クレード毎に顕著な傾向が見られた.これらの結果は, フタボシツチカメムシを含む亜社会性ツチカメムシ類が, 振動および化学シグナルを介した双方向性の親-胚間コミュニケーションの存在を強く示唆するものである. このような特殊な孵化機構は, 本グループで獲得された緻密な保育行動の進化と深い関係を持つことが予想される.

该研究项目的最终目的是阐明椿象中使用振动信号的亲胚胎通信系统的进化过程。今年，我们开展了以下三个主题：``1。以及雌性亲本接收系统的阐明”：我们试图阐明椿象的雌性亲本如何决定孵化振荡的时间。当我们将处于卵保护后期的母本与孵化前卵块的卵块和处于卵保护早期阶段的母本与胚胎发育尚未进展的卵块交换卵块时，母本此外，感觉剥夺实验表明，母体的触角和节段接收到来自胚胎的化学物质和机械振动的刺激，并释放振动。 `2. “阐明同时孵化的适应性意义”：在该物种中观察到的显着的同时孵化现象预计是由于强烈的选择压力促进了这种现象，进行了一项实验来比较在孵化被阻止的地区同类相食的频率。。已经表明，可以通过统一孵化来抑制幼虫的同类相食“3.亲代-胚胎通讯的种间比较”：生活在日本的五种亚社会性臭虫当我们调查振动信号的存在或不存在时。在孵化之前，我们确认了它们在所有物种中的存在，并在现有的分子系统发育树上绘制了每种振动的物理特征，并在进行比较时使用了系统比较方法。每个分支都观察到了显着的趋势，这些结果强烈表明亚社会性椿象（包括椿象）中存在由振动和化学信号介导的双向亲代-胚胎通讯。该群体中精细的育儿行为的演变。