寒冷地でのオサムシの色彩進化：昼行性へのニッチシフトと鳥による捕食の回避

寒冷地区地面甲虫的颜色演化：生态位向昼间行为的转变和避免鸟类捕食

基本信息

批准号：
13J03158
负责人：
奥崎穣
金额：
$ 2.76万
依托单位：
Hokkaido University
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

生物の色は見られることで進化する．甲虫オサムシの多くは夜行性で暗色であるが，高緯度で体色に変異を示す．北海道に分布するオオルリオサムシとアイヌキンオサムシの体色は，北部では赤色に収斂するが，南部では変異が大きい．当初は視覚の発達した鳥類の捕食によってオサムシの体色が進化したと予想していたが，これまでの調査では，オサムシの捕食者は夜行性で色覚の退化した哺乳類（タヌキ）であり，その捕食はオサムシの体色の影響を受けなかった．一方，北海道北部では捕食寄生性のヤドリバエによるオサムシへの寄生率が高かった．ハエ目は一般に黒い対象を好む．そこで申請者は「北海道北部ではヤドリバエが多く，オサムシの赤い体色はヤドリバエによる捕食寄生の回避に有効である」という仮説を着想し，以下の3つの調査を行った．まず，寄生率の季節的変化を明らかにするために，北海道の南部，中央部，北部（新冠，札幌，母子里）で積雪がない時期にオサムシとヤドリバエを2週間おきに採集した．いずれの地点でも，ヤドリバエの寄生は秋に確認された．しかし，2015年度は寄生率が低く，地点間での比較はできなかった．次に，北海道のオサムシに寄生するヤドリバエの種を同定するために，母子里でオサムシ4種156個体を採集し，飼育下でヤドリバエ成虫の入手を試みた．しかし，未だヤドリバエの羽化は確認できていない．この観察はオサムシの寿命が尽きる2016年度の夏まで継続する．ヤドリバエ成虫の標本を入手次第，調査1で採集されたサンプルを用いて，ヤドリバエの活動期と繁殖期を明らかにする．最後に，体色が寄生率に与える影響を評価するために，母子里で9月にオサムシ4種72個体を林床に設置した蓋のない透明な容器に入れ，5日間12時間おきに観察した．しかし，ヤドリバエによる産卵は確認されず，体色の隠蔽効果は検証できなかった．実験の時期とデザインを改良して，来年度以降に再度調査する．

生物的颜色是通过观察而演变的。大多数步甲甲虫是夜间活动且呈深色，但体色在高纬度地区有所不同。分布于北海道的东方步甲和爱努金步甲的体色在北部趋向于红色，但在南部则变化很大。最初，人们认为地甲虫的体色是由于视力发达的鸟类的捕食而进化的，但之前的研究表明，地甲虫的捕食者是色觉退化的夜行哺乳动物（貉），捕食并未受到捕食的影响。步甲的身体颜色。另一方面，在北海道北部，寄生寄居蝇对地面甲虫的寄生率较高。鹟一般更喜欢黑色物体。因此，申请人提出了“北海道北部有很多槲寄生，而步甲甲虫身体的红色可以有效避免槲寄生的捕食和寄生”的假设，并进行了以下三项调查。首先，为了明确寄生率的季节变化，在无降雪期间，我们在北海道南部、中部和北部（新冠、札幌、茂里）每两周采集一次地面甲虫和槲寄生蝇。在所有地点，秋天都证实了槲寄生的寄生。然而，2015年的寄生率较低，无法进行不同地点之间的比较。接下来，为了确定寄生在北海道的步甲的寄居蝇的种类，我们从其母亲的家中采集了4种步甲的156只个体，并试图获得圈养的寄居蝇成虫。然而，槲寄生蝇的出现尚未得到证实。这一观察将持续到 2016 年夏天，届时地面甲虫的寿命结束。一旦我们获得了槲寄生的成虫标本，我们将使用调查1中收集的样本来确定槲寄生的活跃期和繁殖期。最后，为了评估体色对寄生率的影响，我们于 9 月份将四种步甲的 72 只个体放入森林地面的透明容器中，并每 12 小时观察一次，持续 5 天。但未观察到槲寄生产卵，无法验证体色的遮盖效果。我们将改进实验的时机和设计，明年再次进行调查。