著者

寺西 眞 鈴木 信彦 湯本 貴和

出版者

日本生態学会

雑誌

日本生態学会大会講演要旨集 第52回日本生態学会大会 大阪大会

巻号頁・発行日

pp.530, 2005 (Released:2005-03-17)

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ホトケノザは、主に他花受粉をおこなう開放花と自家受粉のみをおこなう閉鎖花を同時につける一年草で、種子にエライオソームを付着する典型的なアリ散布植物である。一般的に、自殖種子は親と同じ遺伝子セットを持つため、発芽個体は親と同じ環境での生育に適していると考えられている。一方、他殖種子は親と異なる遺伝子セットを持つため、親の生育環境と異なる新しい環境へ分散・定着するのに適していると考えられる。したがって、自殖種子は親元近くへ散布され、他殖種子は親元から離れた環境へ散布されるのが生存に有利であると考えられている(Near & Far Disperal model)。 そこで、アリによるホトケノザ種子の分散効果を考察・検討するために、野外にアリ飼育区(ホトケノザ6株とトビイロシワアリのコロニー)とアリ排除区(ホトケノザ6株のみ)を設置し、種子運命を追跡した。アリ飼育区および排除区の両区内ともに、ホトケノザは4月上旬に閉鎖花をつけ、4月下旬から5月下旬にかけて開放花をつけた。開放花には人為的に自家受粉・他家受粉を行った。11月中旬、アリ飼育区・排除区の両区内から実生が出現したが、両区の分布様式は異なった。アリ存在区の株のうち4株は12月に開放花をつけたが、アリ排除区のほうは1月になっても開放花をつけなかった。アリ存在区ではアリ排除区よりも1株あたりの高さ・総シュート長などが大きく、種子生産数も多かった。これらの結果から、ホトケノザはアリに種子散布を依存することで次世代株の種子生産数を上昇させ、適応度を上げることができると考えられた。今回の発表ではAFLP法による遺伝解析(他殖由来種子と自殖由来種子の追跡)の結果も合わせ、Near & Far Disperal modelを検証する。

著者

横田 智 山尾 僚 鈴木 信彦

出版者

日本昆虫学会

雑誌

昆蟲. ニューシリーズ (ISSN:13438794)

巻号頁・発行日

vol.15, no.4, pp.252-263, 2012-10-05

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ワーカー多型の進化とその生態学的意義を解明するために,ワーカーに二型(メジャーおよびマイナーワーカー)がみられるオオズアリの分業体制を定量的に解析すると共に,メジャーの重要性が高い餌条件下で,カースト比やメジャー形態の可塑的変化が生じるのかを検証した.室内でサイズの異なる餌(大きい餌:フタホシコオロギ成虫,小さい餌:大きい餌を凍結粉砕したもの)を与え,餌場に現れたワーカーの個体数やメジャー比,行動様式,餌の解体の有無などを観察した.大きな餌を与えた場合,メジャーが餌場に多く現れ,マイナーが運搬行動に従事し,メジャーが解体行動に従事するという明確な分業がみられた.メジャーがいるコロニーでは,ほとんど場合餌が解体されたのに対し,メジャー不在のコロニーでは解体が生じたのはわずかであり,いずれも女王によるものであった.63日間,大きな餌を与えたコロニーと小さな餌のみを与えたコロニーのメジャー比及びメジャーの頭幅を比較したところ,メジャー比には違いはみられなかったが,頭幅には餌の大きさに相関した違いが生じた.腹部に栄養を貯蔵したメジャーがいるサブコロニー,貯蔵していないメジャーがいるサブコロニー,メジャーがいないサブコロニーをそれぞれ飢餓条件に置いて生存率を記録した結果,貯蔵したメジャーがいるコロニーが最も生存期間が長かった.以上の結果から,オオズアリの採餌におけるワーカーの明確な分業体制とメジャーによる食物貯蔵機能が明らかになり,メジャー形態の可塑的変異も確認された.メジャーカーストは餌の解体や栄養貯蔵に重要な役割を担っており,餌資源の獲得や維持に大きく貢献していると考えられた.

著者

寺西 眞 藤原 直 白神 万祐子 北條 賢 山岡 亮平 鈴木 信彦 湯本 貴和

出版者

日本生態学会

雑誌

日本生態学会大会講演要旨集 第51回日本生態学会大会 釧路大会

巻号頁・発行日

pp.482, 2004 (Released:2004-07-30)

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ホトケノザは、主に他花受粉をおこなう開放花と自家受粉のみをおこなう閉鎖花を同時につける一年草で、種子にエライオソームを付着する典型的なアリ散布植物である。一般的に、自殖種子は親と同じ遺伝子セットを持つため、発芽個体は親と同じ環境での生育に適していると考えられ、他殖種子は親と異なる遺伝子セットを持つため、親の生育環境と異なる新しい環境へ分散・定着するのに適していると考えられる。したがって、自殖種子は親元近くへ散布され、他殖種子は親元から離れた環境へ散布されるのが生存に有利であると考えられている。 開放花由来種子は閉鎖花由来種子より種子重・エライオソーム重・エライオソーム/種子(_%_)が有意に大きく、トビイロシワアリによる持ち去り速度が大きいことが明らかとなった。エライオソームを取り除いたホトケノザの種子は、エライオソームが付いたままの種子よりトビイロシワアリに持ち去られる割合・速度が低かった。また、エライオソームを接触させたろ紙片はほとんど巣に持ち去られたが、エライオソーム以外の種子表面を接触させたろ紙片はほとんど持ち去られなかった。 このようなアリの行動の違いがなぜ生じるのかを検討するため、アリの反応に関わる物質・アリの資源となる物質に着目して種子表面の化学的特性を調べた。その結果、遊離脂肪酸(オレイン酸、リノール酸など)、糖(フルクトース、グルコース)、アミノ酸(アラニン、ロイシンなど)が含まれていることが分かった。 これらのことから、ホトケノザは種子表面、特にエライオソームに含まれる化学物質の量・質を繁殖様式によって変えることで、アリによる持ち去り速度をコントロールしている可能性があることが示唆された。

著者

横田 智 山尾 僚 鈴木 信彦

出版者

一般社団法人 日本昆虫学会

雑誌

昆蟲.ニューシリーズ (ISSN:13438794)

巻号頁・発行日

vol.15, no.4, pp.252-263, 2012-10-05 (Released:2018-09-21)

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ワーカー多型の進化とその生態学的意義を解明するために,ワーカーに二型(メジャーおよびマイナーワーカー)がみられるオオズアリの分業体制を定量的に解析すると共に,メジャーの重要性が高い餌条件下で,カースト比やメジャー形態の可塑的変化が生じるのかを検証した.室内でサイズの異なる餌(大きい餌:フタホシコオロギ成虫,小さい餌:大きい餌を凍結粉砕したもの)を与え,餌場に現れたワーカーの個体数やメジャー比,行動様式,餌の解体の有無などを観察した.大きな餌を与えた場合,メジャーが餌場に多く現れ,マイナーが運搬行動に従事し,メジャーが解体行動に従事するという明確な分業がみられた.メジャーがいるコロニーでは,ほとんど場合餌が解体されたのに対し,メジャー不在のコロニーでは解体が生じたのはわずかであり,いずれも女王によるものであった.63日間,大きな餌を与えたコロニーと小さな餌のみを与えたコロニーのメジャー比及びメジャーの頭幅を比較したところ,メジャー比には違いはみられなかったが,頭幅には餌の大きさに相関した違いが生じた.腹部に栄養を貯蔵したメジャーがいるサブコロニー,貯蔵していないメジャーがいるサブコロニー,メジャーがいないサブコロニーをそれぞれ飢餓条件に置いて生存率を記録した結果,貯蔵したメジャーがいるコロニーが最も生存期間が長かった.以上の結果から,オオズアリの採餌におけるワーカーの明確な分業体制とメジャーによる食物貯蔵機能が明らかになり,メジャー形態の可塑的変異も確認された.メジャーカーストは餌の解体や栄養貯蔵に重要な役割を担っており,餌資源の獲得や維持に大きく貢献していると考えられた.

著者

片山 昇 鈴木 信彦

出版者

日本生態学会

雑誌

日本生態学会大会講演要旨集 第52回日本生態学会大会 大阪大会

巻号頁・発行日

pp.735, 2005 (Released:2005-03-17)

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同所的に生育する花外蜜腺をもつカラスノエンドウと花外蜜腺をもたないスズメノエンドウにおいて、アワヨトウ幼虫を用いたbioassayにより化学的防御の強さを推定し、また両種の株上の昆虫群集を比較し、化学的防御とアリ防御による被食防衛の効果を推定した。 スズメノエンドウにくらべカラスノエンドウ葉中のC/N比は低く、アワヨトウ幼虫の摂食活性は高かった。したがって、スズメノエンドウよりもカラスノエンドウでは化学的防御が弱く、葉食性昆虫にとって良的な資源であると考えられた。野外のスズメノエンドウの株上にはほとんどアリはみられなかったが、カラスノエンドウ株上には、アミメアリやトビイロケアリ、クロヤマアリなどのアリ類がみられた。アリがいない場合にくらべ、アリが頻繁に訪れるカラスノエンドウ株上には葉食性昆虫やアリを随伴しないアブラムシの個体数が少なかった。さらにアリはカラスノエンドウの主要な植食者であるアルファルファタコゾウムシの幼虫を排除するため、カラスノエンドウの花外蜜腺はアリ防御の機能を持つと考えられた。しかし、アリの誘引効果はカラスノエンドウ生育地間で大きく異なり、全体の約66_%_のカラスノエンドウにしかアリはみられなかった。アリがいた場合でも、スズメノエンドウにくらべ植物上の植食性昆虫の個体数は多い傾向がみられた。このように被食防衛の側面からみると、他の防衛戦略にくらべ花外蜜腺によるアリ防御は、それほど効果的ではないと考えられた。これらの結果から、カラスノエンドウのアリによる被食防衛の意義について考察した。

著者

川越 哲博 鈴木 信彦

出版者

日本生態学会

雑誌

日本生態学会大会講演要旨集 第52回日本生態学会大会 大阪大会

巻号頁・発行日

pp.673, 2005 (Released:2005-03-17)

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植物の性表現や花形質の進化には自殖による近交弱勢が大きな影響を与えてきた。しかし雌雄異熟や雌雄離熟など、これまで自殖回避のために進化したと考えられていた形質が、雄機能と雌機能の干渉の回避にも役立っていることが明らかになってきた。雌雄異花性(雌雄同株)も主に自殖(近交弱勢)を回避するための適応と考えられてきたが、雌雄同株植物の中には自家不和合性を備えているものも多く存在する。自家不和合性植物においては、雌雄異花性の適応的意義は自殖の回避では説明できない。しかし自家受粉すること自体にコストが生じるのなら、両性花と比べて自家受粉を減らすことのできる単性花は適応的である。この仮説を検証するために、自家不和合性の雌雄同株植物アケビにおいて自家受粉のコストを調べるための人為受粉実験を行った。受粉処理は以下の4通り:(1) 自家受粉のみ、(2) 他家受粉のみ、(3) 自家受粉と他家受粉を同時に行う、(4) 先に自家受粉し、その24時間後に他家受粉。自家受粉のみでは結実は見られなかった。他家受粉と自家受粉を組み合わせた2処理では、自家受粉のタイミングに関わらず他家受粉のみの処理と比べて果実生産が大きく低下した。この結果は自家不和合性のアケビでも自家受粉することによって適応度が低下することを示すものである。雌蕊上での花粉管伸長を観察した結果、自家花粉も花粉管を発芽させ、雌蕊中に侵入し、少なくとも一部の花粉管は胚珠まで到達していることが分かった。このような遅延型の自家不和合反応が自家受粉のコストをもたらすと考えられる。本研究の結果は性機能間の干渉が雌雄同株の進化に影響することを示唆するものである。

著者

中島 俊彦 鈴木 信彦

出版者

日本生態学会

雑誌

日本生態学会大会講演要旨集 第52回日本生態学会大会 大阪大会

巻号頁・発行日

pp.602, 2005 (Released:2005-03-17)

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ある特定の花に選択的かつ連続的に訪花する行動を一貫訪花という。モンシロチョウには一貫訪花とランダム訪花の2つの訪花パターンがみられることが知られている。野外では花蜜をめぐる多くの競争者がいるため、蜜のある花とない花が存在する。したがって、モンシロチョウは報酬の得られる確率により一貫訪花を行うか否かを決定している可能性が考えられる。そこで本研究では花の蜜含有確率がモンシロチョウの訪花パターンに及ぼす影響について調査した。 蜜含有確率の異なる実験区(A;100%、B;50%、C;25%、D;12.5%)を設け、黄色と青色の人工花を交互にそれぞれ8花ずつ配置したケージ内でモンシロチョウの訪花行動を観察した。訪花した花の報酬の有無や訪花する花色の推移を記録し、Bootstrap法によりその個体の訪花パターンを解析した。 実験区A,Bでは同色花推移率が高く、一貫訪花をする個体が多くみられた。実験区C,Dでは同色花推移率は比較的低く、ランダム訪花をする個体が多くみられた。一貫訪花をした個体とランダム訪花をした個体が経験した蜜獲得確率はそれぞれ62.3%と16.4%であった。また、一貫訪花した個体とランダム訪花をした個体のどちらも蜜のある花に訪花した後は高い確率で同色花に訪花した。一方、蜜のない花に訪花した後の異色花へ訪花する確率(switching率)は一貫訪花をした個体で9.2%、ランダム訪花をした個体で48.2%であった。また、異色花へのswitchingの意思決定にはそれまでの訪花履歴(蜜獲得率や蜜のない花への訪花頻度など)は関与していないことが判明した。これらのことからモンシロチョウは報酬が得られれば同色の花に訪花するというルールに基づいた訪花をしていることが示唆された。よってモンシロチョウは蜜含有確率の高い花では一貫訪花をする確率が高く、効率よく採餌をしていると考えられた。

著者

鈴木 信彦

出版者

大阪大学

巻号頁・発行日

2010

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14401甲第13975号