ボナンザ型食物資源を利用する昆虫類の生活史適応の解明

本研究はキノコ食昆虫の(1)生活史パターンの地理的変異と(2)存続期間の違う寄主(硬質菌と軟質菌)を利用する種間での生活史比較から、空間的に散在し発生予測が困難なボナンザ型食物資源を利用する昆虫類の生活史適応様式の多様性とその進化経路を解明する。最終年となる本年度は(1)(2)の結果の総括とDacne属の生活史様式の進化について分子系統学的に検討した。(1)シイタケを寄主とするDacne japonicaとD.pictaの岩手と茨城県個体群の生活史を解明した結果、両個体群ともに前種は春繁殖後、翌春まで長期成虫休眠を行う年1化性、後種は成虫と幼虫が越冬休眠を行う年多化性であることが明らかとなり、本属の生活史パターンは気候条件等の影響をほとんど受けないことが予想された。(2)発生後、長期間存続する硬質菌食のD.zonaria, D.maculata, D.fungorumと、短期で消失する軟質菌食のD.japonica, D.picta, D.osawaiの岩手個体群の生活史を解明した結果、硬質菌食の種は成虫期に長期休眠を持つ年1化性であり、軟質菌食の種は1化性から多化性まで種ごとに異なる生活史を持つことが示された。しかし、いずれの種も休眠時期は、変動時期の年次変化が少なく予測が可能な環境変動(夏期、冬期などの季節変動)の時期と一致しているのに対して、移動分散は発生予測が困難な環境変動(餌発生や消失時期など)時に行われることから、食菌性甲虫の「休眠」と「移動分散」が環境変動の予測可能性により使い分けられていることが予想された。また上記6種の系統樹からは、硬質菌食の種と軟質菌食の種はそれぞれ単系統であるがLaetiporus属を利用するD.fungorumと季節により同属菌も利用するD.pictaが系統的に近いこと、生活史と系統間には関係がないことが示され、本属は硬質菌から軟質菌へ食性分化しそれぞれの生活史はそれぞれの餌資源の予測可能性に従って決定されたことが予想された。

本研究はキノコ食昆虫の(1)生活史パターンの地理的変異と(2)存続期間の違う寄主(硬質菌と軟質菌)を利用する種間での生活史比較から、空間的に散在し発生予測が困難なボナンザ型食物資源を利用する昆虫類の生活史適応様式の多様性とその進化経路を解明する。最終年となる本年度は(1)(2)の結果の総括とDacne属の生活史様式の進化について分子系統学的に検討した。(1)シイタケを寄主とするDacne japonicaとD.pictaの岩手と茨城県個体群の生活史を解明した結果、両個体群ともに前種は春繁殖後、翌春まで長期成虫休眠を行う年1化性、後種は成虫と幼虫が越冬休眠を行う年多化性であることが明らかとなり、本属の生活史パターンは気候条件等の影響をほとんど受けないことが予想された。(2)発生後、長期間存続する硬質菌食のD.zonaria, D.maculata, D.fungorumと、短期で消失する軟質菌食のD.japonica, D.picta, D.osawaiの岩手個体群の生活史を解明した結果、硬質菌食の種は成虫期に長期休眠を持つ年1化性であり、軟質菌食の種は1化性から多化性まで種ごとに異なる生活史を持つことが示された。しかし、いずれの種も休眠時期は、変動時期の年次変化が少なく予測が可能な環境変動(夏期、冬期などの季節変動)の時期と一致しているのに対して、移動分散は発生予測が困難な環境変動(餌発生や消失時期など)時に行われることから、食菌性甲虫の「休眠」と「移動分散」が環境変動の予測可能性により使い分けられていることが予想された。また上記6種の系統樹からは、硬質菌食の種と軟質菌食の種はそれぞれ単系統であるがLaetiporus属を利用するD.fungorumと季節により同属菌も利用するD.pictaが系統的に近いこと、生活史と系統間には関係がないことが示され、本属は硬質菌から軟質菌へ食性分化しそれぞれの生活史はそれぞれの餌資源の予測可能性に従って決定されたことが予想された。