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.

该研究主题的最终目的是阐明如何在臭虫中使用振动信号的父母 - 胚胎通信系统的过程。今年，我们开始了三个主题：“ 1。从胚胎中识别信号并阐明女性父母的接受系统”：我们试图阐明女性父母的女父母如何确定孵化振动的时机。当卵质量在孵化前的卵子保护的晚期和卵子质量的晚期和卵子保护阶段的卵子块中交换时，他们正处于鸡蛋保护的早期阶段，卵子质量没有发育过胚胎，他们处于卵子的早期阶段，在鸡蛋保护的早期阶段，成熟的鸡蛋质量开始以高频振动。此外，感官剥夺实验等表明，在触角和女性父母的点头接收了胚胎化学物质和机械振动的刺激，并释放了振动。 “ 2。阐明准式孵化的自适应意义”：在该物种中看到的显着的准孵化现象意味着有望促进强大的选择压力。我们进行了一个实验，以比较各地区的食人族频率，该地区通过去除女性父母并防止准式孵化，从而阻止了准式孵化。据显示，在阻止了准孵化的地区的摩擦期间，自相残杀的速率增加，并且表明通过统一孵化幼虫之间的s摩尔维期间的同性chlib虫。 “ 3。对父母 - 胚胎交流的比较”：我们在孵化五个居住在日本的五个下间臭虫之前，研究了振荡信号的存在，并确认它们存在于所有物种中。在现有的分子系统发育树上绘制了各种振动的物理特征。使用系统比较方法进行种间比较，并观察到每个进化枝的突出趋势。这些结果强烈表明，包括sl子，sl，sl，sl，包括振动和化学信号的双向父母通信。这种特殊的孵化机制有望与该组中获得的详细育儿行为的演变有着深厚的关系。