Light reflection spectra of bird-dispersed fruits of Japanese trees: the diversity and adaptive significance

日本树木鸟类传播果实的光反射光谱：多样性和适应性意义

• 批准号: 21K05688
• 负责人: 名波 哲
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022)Osaka City University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05688/
• 关键词: 果実; 鳥類; 哺乳類; 種子散布共生系; 分光反射スペクトル; 分光反射率; 種子散布; 光環境; 紫外線反射; 光反射スペクトル; 紫外線; 樹木

動物被食散布型植物にとって，散布者の行動，感覚，嗜好に合致する形質をもつ果実をつけることは，個体の繁殖成功や集団の維持にとって重要である．種子散布者の中でも鳥類は，発達して視覚をもつため，果実の色は鳥類の誘引の成否を左右すると考えられる．鳥類に対する果実の色の誘引効果を考える際には，ヒトの色覚による評価では不十分である．なぜなら，ヒトは三色型色覚を持つのに対して，鳥類は四色型色覚をもち，ヒトには認知できない紫外光を利用している可能性があるからである．紫外光領域を含めた色の評価のためには，果実が反射する300～700nmの範囲の分光反射率を分光光度計で測定し，色を数値化することが有効であると考え，測定を試みた．測定の結果，高木種の果実は全波長領域で分光反射率が高く，低木種の果実は赤色光領域のみ高い分光反射率であることが示された．また，高木種の果実は紫外線領域の分光反射率の高さが顕著であることが新たに分かった．次に，野外において，異なる色の人工果実を用いた採餌実験の結果、十分なデータが集まった全ての鳥類種（ヒヨドリ、メジロ、ウグイス）で異なる色の果実の選択に有意差がみられ，鳥類が果実の色の嗜好性を持つことが示された．これは、鳥類の嗜好性が果実の色に対する一つの選択圧になることを示唆するものである．さらに，背の高い植物の果実の色は特定の色に限られる傾向があり，色の多様性は引くかった．背の高い植物群では，鳥類の色に対する嗜好性により特定の色の果実が選択された結果である可能性がある．一方、背の植物群では，果実の色の多様性が高かった．背の低い植物の果実には，鳥類の他に哺乳類もアクセスしやすい．多様な動物に採食されることに加え，2色型色覚のために色の識別能力が低く，また，夜間に活動する傾向がある哺乳類に採食されることが、果実の色にかかる選択圧を弱め，多様性が維持された可能性がある．

对于吃动物的喷雾植物，具有与喷雾器的行为，感觉和偏好相匹配的特征的果实对于个人繁殖和维持人群的成功至关重要。在种子分散剂中，鸟类是开发和视觉的，因此果实的颜色被认为会影响鸟类吸引力的成功或失败。当考虑果色对鸟类的吸引作用时，人类的色觉评估还不够。这是因为人类具有三色的色觉，而鸟类可能具有四色色觉，并且可能使用人类看不见的紫外线。为了评估包括紫外线区域在内的颜色，我们认为测量使用分光光度计反射水果的300至700 nm范围内的光谱反射率将是有效的，并量化了颜色，因此我们尝试测量它们。测量结果表明，高树种的果实在整个波长区域具有高光谱反射率，而灌木种的果实仅在红光区域具有很高的光谱反射率。还新发现的是，在紫外线地区，高果种类的果实的高光谱反射率很显着。接下来，使用田间不同颜色的人造水果进行觅食实验在所有鸟类种类（牛鸟，白眼睛，莺）中的不同颜色的水果的选择中存在显着差异，其中收集了足够的数据，表明鸟类对水果颜色的偏爱。这表明鸟类可口是对水果颜色的选择性压力。此外，高大植物的果实倾向于限于特定的颜色，并降低了颜色多样性。在较高的植物中，特定颜色的水果的选择可能是鸟类偏爱颜色的结果。另一方面，背植物群在水果的颜色上具有很高的多样性。哺乳动物和鸟类很容易进入短植物的果实。除了被各种动物喂食外，还可以区分由于两色色觉而造成的颜色，并被夜间倾向于活跃的哺乳动物喂养，可能会削弱水果颜色的选择压力并保持多样性。

项目成果

日本産被食散布型植物の分類群間における果実の色の多様性の比較

日本捕食植物分类群之间果实颜色多样性的比较

• 发表时间: 2022
• 作者: 松浦真央;名波哲;山岡里帆;上羽亮太朗;伊東明
• 通讯作者: 伊東明

光環境を考慮した日本産植物の果実の色の定量化

考虑光环境的日本植物果实颜色的量化

• 发表时间: 2022
• 作者: 上羽亮太朗;名波哲;永見侑大;松浦真央;山岡里帆;伊東明
• 通讯作者: 伊東明

Relationship between the reflectance spectra of fleshy fruit and the growing environment in Japanese woody plants

日本木本植物肉质果实反射光谱与生长环境的关系

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryotaro Ueba;Satoshi Nanami;Yudai Nagami;Akira Itoh
• 通讯作者: Akira Itoh

人工果実を用いた野外実験による鳥類の果実の色の嗜好性の評価

通过人工水果田间实验评价鸟类果实颜色偏好

• 发表时间: 2023
• 作者: 山岡里帆;名波哲;松浦真央;上羽亮太朗;伊東明
• 通讯作者: 伊東明

日本産被食散布型植物の各階層における果実の色の多様性

日本猎物传播植物各级果实颜色的多样性

• 发表时间: 2023
• 作者: 松浦真央;名波哲;山岡里帆;上羽亮太朗;伊東明
• 通讯作者: 伊東明