Biological interactions causing the evolution of 6-year periodical mass flowering

生物相互作用导致六年周期性大规模开花的进化

基本信息

批准号：
20K06833
负责人：
柿嶋聡
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Museum of Nature and Science, Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

一斉開花とは、何年かに1度、通常の年よりも、はるかに多くの花を個体間で同調して咲かせる現象である。一斉開花する植物の中には、タケのように、集団内のほとんどの個体が1年を越える一定の周期で一斉開花・結実し、枯死する生活史をもつ植物（周期植物）がある。周期植物の多くは、数十年というきわめて長い周期を持つため、その進化要因や進化過程はほとんど未解明である。そこで、沖縄島で6年周期で一斉開花・結実し枯れるキツネノマゴ科のコダチスズムシソウに注目した。コダチスズムシソウは八重山諸島や台湾の集団では一斉開花しないことから、周期的一斉開花は沖縄島で進化したことが推定されている。本研究では、生物間相互作用に注目し、生活史の異なる地域集団間で比較することで、6年周期一斉開花の進化要因を解明することを目的とする。一般的に一斉開花や一斉結実の進化要因として有力な、捕食者飽和仮説、受粉効率仮説に加え、新たに本研究で提唱する繁殖干渉仮説について検証を進めている。2022年度は、沖縄島でのコダチスズムシソウの6年に1度の一斉開花の翌年度にあたるため、一斉枯死および一斉発芽を観察した。沖縄島および八重山諸島において野外調査を行い、上記の仮説を検証するためのデータ取得および初期成長時の個体群動態を調べた。渡航制限が緩和した台湾でも調査を行い、当初の予定より規模を縮小したものの、生活史に関するデータを取得した。また、生物間相互作用が植物の生活史の進化に与える影響について調べるため、他の植物と昆虫の相互作用に関する研究についても行い、論文を公表した。

同时开花是一种现象，在这种现象中，大量的花朵每隔几年彼此同步开花，而不是正常的一年。在同时开花的植物中，像竹子一样，有一些植物（循环植物）具有终身历史，其中大多数人在一年以上的一定时期内花朵和果实中的大多数人都会死亡。许多循环植物的周期非常长，例如数十年，因此它们的进化因素和进化过程在很大程度上尚不清楚。因此，我们专注于Foxaceae家族的Roe Thyrup，该家族在Foxaceae家族中生产，枯萎和枯萎，在冲绳岛六年的周期中盛开，生产和枯萎。由于Roe Thyrup不会在Yaeyama群岛或台湾的群体中盛开，因此估计定期同时开花在冲绳岛演变。这项研究的重点是生物之间的相互作用，旨在通过比较具有不同生活史的区域人群之间的六年周期中同时开花的进化因素。除了捕食者饱和假设和授粉效率假说（通常是同时开花和同时开花的进化因素）外，我们还研究了本研究中提出的育种干扰假设。在2022年，我们观察到，同时死亡和同时在冲绳岛上每六年绽放一次蠕虫。在冲绳和Yaeyama群岛进行了现场调查，并获得了数据以检验上述假设并检查初始生长期间的种群动态。该调查是在台湾进行的，在那里放松了旅行限制，尽管从原始时间表中缩小了量表，但获得了有关人生历史的数据。此外，为了研究生物之间的相互作用对植物生命史的演变的影响，我们还对其他植物与昆虫之间的相互作用进行了研究，并发表了一篇论文。