Evolution of male genital morphology in insects in response to predation-mediated selection

昆虫雄性生殖器形态响应捕食介导选择的进化

• 批准号: 22K15177
• 负责人: 篠原 忠
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15177/
• 关键词: 交尾行動; 交尾器形態; 翅形態; 捕食-被食関係; カメノコハムシ亜科; 形態多様化; 雄交尾器; 系統種間比較

カメノコハムシ亜科の翅末端に見られる扁平縁や棘といった突出構造の発達は，捕食者による捕食を防ぐ一方で，交尾時にオス交尾器がメス腹部へ接触するのを妨げる可能性がある．これを検証するため，翅末端に扁平縁を持つイチモンジカメノコハムシを対象とし，扁平縁幅を操作して行動実験を実施した．メス個体については，扁平縁とほぼ同じ幅に切った厚紙を翅末端に貼り付けた「非伸長メス」と，扁平縁の約2倍の幅の厚紙を貼り付けて扁平縁を伸長させた「伸長メス」を用意した．いずれかのメス1個体をオス1個体とともにシャーレに入れて配偶行動を観察し，交尾の成功/失敗について記録した．その結果，非伸長メスを用いた実験では，51トライアルのうち6トライアルでオスがメスにマウントする行動が観察され，そのすべてのオスが交尾に成功した．一方，伸長メスを用いた実験では，42トライアルのうち5トライアルでオスがメスにマウントする行動が観察され，そのすべてのオスが交尾に失敗した．以上のように，発達した突出構造は交配相手の接近を物理的に妨げ，交尾成功率の低下をもたらす可能性が示された．翅末端の突出構造が交尾を妨げるならば，突出構造が発達した種では交尾の妨げを克服するようなオス交尾器形態が進化する可能性がある．メス翅末端の突出構造の幅とオス交尾器のサイズ・形状の相関進化を検証するために，日本産カメノコハムシ亜科15種のサンプリングを行った．一部の種ではオス交尾器の解剖が完了しており，種間比較のためにサイズや形状を定量化する準備が整いつつある．

カ メ ノ コ ハ ム シ 亜 secco の wing end に see ら れ る flat try や spines と い っ た prominent tectonic の 発 は, predators に よ る prey を で, prevent ぐ party when mating に オ ス mating apparatus が メ ス abdominal へ contact す る の を hinder げ る possibility が あ る. こ れ を 検 card す る た め, wing end に flat try を hold つ イ チ モ ン ジ カ メ ノ コ ハ ム シ を like と seaborne し, flat try painting を operation し て action be 験 を be applied し た. メ ス individual に つ い て は, flat try と ほ ぼ with じ に picture cut っ た thick paper を wing end に stick り pay け た "elongation メ ス" と, flat try の を の の picture about 2 times of thick paper stick り pay け て flat try を elongation さ せ た "elongation メ ス" を intention し た. い ず れ か の メ ス 1 individual を オ ス 1 individual と と も に シ ャ ー レ に into れ て spouse action を 観 examine し, mating success/failure の に つ い て record し た. そ の as a result, the elongation メ ス を with い た be 験 で は, 51 ト ラ イ ア ル の う ち 6 ト ラ イ ア ル で オ ス が メ ス に マ ウ ン ト す る action が 観 examine さ れ, そ の す べ て の オ ス が mating に successful し た. Side, elongation メ ス を with い た be 験 で は, 42 ト ラ イ ア ル の う ち 5 ト ラ イ ア ル で オ ス が メ ス に マ ウ ン ト す る action が 観 examine さ れ, そ の す べ て の オ ス が mating に failure し た. Above の よ う に, 発 し た prominent tectonic は mating の is close to your hand を physical に hinder げ, mating success rate low の を も た ら が す possibility in さ れ た. Wing end の highlight structure が mating を hinder げ る な ら ば, prominent tectonic が 発 da し た kind で は mating の hinder げ を overcome す る よ う な オ ス が mating device form evolution す る possibility が あ る. メ ス fin の outstanding at the end of tectonic の と オ ス mating apparatus の サ イ ズ の phase masato, shape evolution を 検 card す る た め に, Japanese カ メ ノ コ ハ ム シ 亜 section 15 の サ ン プ リ ン グ を line っ た. A の kind で は オ ス mating apparatus の anatomical が finished し て お り, a comparison between の た め に サ イ ズ や shape を quantitative す る prepare が whole い つ つ あ る.