カブトムシにおける日齢に応じた卵サイズと性比調節の資源投資戦略と表現型可塑性

犀牛甲虫年龄依赖性卵大小和性别比例调节的资源投资策略和表型可塑性

基本信息

批准号：
13J08975
负责人：
小島渉
金额：
$ 2.76万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

カブトムシの体サイズは一つの個体群において大きくばらつく。これまで幼虫の発育条件が成虫の体サイズを決める主要な要因であると考えられてきた。私は実際に幼虫の餌条件や飼育密度を操作し、高密度条件下や発酵のあまり進んでいない腐葉土を食べたときに、幼虫の成長速度が低下すること、体の小さな成虫が羽化することを確かめた。さらに、母親の産む卵サイズも幼虫の発育に影響を与えることが分かった。体の大きい母親は大きな卵を産む傾向があり、これが卵を通した母系効果として子に伝わっている可能性がある。カブトムシは個体群内だけでなく個体群間においても体サイズが大きくばらつく。それらの変異を定量的に調べるために、国内の5箇所において成虫を採集し、体サイズやオスの角の長さを比べた。その結果、只見(福島県)や屋久島で採集された個体の体サイズは、関東地方などに比べ、ずっと小さいことが分かった。一方、体の大きさに対するオスの角の長さは、只見の個体群は関東のものに比べ変わらないが、屋久島の個体群は短いことが分かった。それぞれの個体群のメス成虫から採卵し、それを同一の条件で育てたところ、只見と屋久島の個体群はやはり関東の個体群に比べ、やはり体サイズが小さかった。つまり、只見と屋久島では、幼虫の生育条件が悪いという理由のみで、野外で小さい成虫が現れるわけではないと考えられる。遺伝的な要因や卵サイズを通した母系効果が影響を与えている可能性が高い。現在、体サイズに対する角の長さの解析を行っている。

甲虫的体型在种群内差异很大。迄今为止，人们一直认为幼虫的发育状况是决定成虫体型大小的主要因素。我实际上控制了幼虫的饲养条件和饲养密度，发现在高密度条件下或以发酵不良的腐叶霉为食时，幼虫的生长速度下降，并且出现了体型较小的成虫，我证实了这一点。此外，研究发现，母亲产下的卵的大小也会影响幼虫的发育。较大的母亲往往会产下较大的鸡蛋，这可能会通过鸡蛋作为母体效应传递给后代。甲虫的体型大小不仅在种群内而且在种群之间差异很大。为了定量研究这些变化，我们从日本的五个地点收集了成年昆虫，并比较了它们的体型和雄角长度。结果发现，在只见（福岛县）和屋久岛采集的个体的体型比在关东地区采集的个体小得多。另一方面，与关东种群相比，只见种群的雄性角相对于体型的长度是相同的，但屋久岛种群的雄性角相对于体型的长度较短。当我们从每个种群的成年雌性中收集卵并在相同条件下饲养它们时，我们发现只见种群和屋久岛种群的体型比关东种群要小。换句话说，在只见和屋久岛，小成虫没有出现在田间，仅仅是因为幼虫的生长条件较差。遗传因素和母体通过卵子大小的影响可能发挥作用。我们目前正在分析角的长度相对于身体尺寸的关系。