昆虫における可塑的なマルチキュー利用：能動的な情報選択機構の解明

昆虫中塑料多线索的利用：主动信息选择机制的阐明

基本信息

批准号：
14J30005
负责人：
向井裕美
金额：
$ 3.16万
依托单位：
Forestry and Forest Products Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題は、複数の感覚を利用して意思決定を行う動物が利用する感覚の能動的な選択を行うことを、キンカメムシ類の配偶行動をモデル系として明らかにするものである。平成27年度までに、ナナホシキンカメムシは、雄の体色（視覚）や、基質振動（振動感覚）、体表面に分泌される化学物質（化学感覚）、などを雌が受容することで配偶者選択を厳密に行うことを明らかにしてきた。本年度は、これら複数の感覚のなかでも同時並列的な利用が予想される振動感覚と視覚について、1）カメムシの感覚受容システムの詳細を解明し、2）各種感覚の同時並列的利用様式を明らかにすることを目指した。カメムシは、腿節末梢部に弦音器官と呼ばれる特異な細胞群をもち、雄雌が振動により交信する。電気生理学的解析手法を用いて、脚から伝わる振動への脚部神経の応答を調べたところ、雄雌間の交信で利用される100Hz以下の低周波領域に強く反応を示した。外科手術により弦音器官を切除すると雄雌間の振動交信が阻害されたことから、これら細胞群が振動受容に関与していることが明らかになった。昨年度、雄の体色を色付きエナメルで着色し雌の反応を調査する実験を行ったが、本年度採集した個体で追試を行ったところ、雌は本来の体色に近い透明や緑で着色された雄が振動すると反応を示したが、黒や白で着色された雄には反応を示さない結果が得られた。複眼を被覆し視覚情報を遮断された個体はすべての色の雄に反応を示したことから、視覚情報の存在下では振動感覚情報の査定が厳密に行われている可能性が高い。一連の結果は、ナナホシキンカメムシの雌は、状況に応じて振動感覚や視覚など各種感覚情報への依存度を可塑的に変えて配偶者である雄を選択することを示唆している。

该研究项目旨在以臭虫的交配行为作为模型系统，阐明使用多种感官做出决策的动物会主动选择使用哪种感官。到2015财年，雄性椿象已经能够通过接收雄性的体色（视觉）、基质振动（振动感觉）和体表分泌的化学物质（化学感觉）来寻找配偶。我们会有所选择。今年，我们将1）阐明椿象的感官接收系统的细节，2）阐明振动觉和视觉多种感官同时并行使用的模式，预计在这些多种感官之间同时使用。我的目标是做到这一点。臭虫的大腿远端有一组独特的细胞，称为脊索管器官，雄性和雌性通过振动进行交流。利用电生理分析技术，我们研究了腿部神经对腿部传来的振动的反应，发现它们对100Hz以下的低频区域反应强烈，该低频区域用于男性和女性之间的交流。当通过手术切除脊索器官时，男性和女性之间的振动交流被破坏，表明这些细胞群参与了振动接收。去年，我们进行了一项实验，用彩色釉质给雄性身体上色，以调查雌性的反应，但当我们对今年收集的个体进行后续测试时，我们发现雌性的颜色是透明或绿色的，结果显示，雄性在振动时表现出反应，但对黑色或白色的雄性没有表现出任何反应。复眼被覆盖且视觉信息被阻挡的个体对所有颜色的男性都表现出反应，这表明振动感官信息更有可能在视觉信息存在的情况下被严格评估。一系列结果表明，雌性褐臭虫根据情况，通过可塑性改变对各种感官信息（例如振动和视觉）的依赖来选择雄性伴侣。