種間比較による海産緑藻の異型配偶の進化と生息環境選好性に関する研究

通过种间比较研究海洋绿藻异配和生境偏好的演化

• 批准号: 15770007
• 负责人: 富樫 辰也
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15770007/
• 关键词: 海産緑藻; 異型配偶; 進化生態; 性淘汰; 走光性; 性フェロモン; 生息環境; 潮間帯

性に関する諸問題の中でも最も基本的な問題の一つである雌雄の配偶子の異型性の進化に関する研究には長い歴史がある。しかし、これまで行われてきた多くの優れた研究は主に理論的な方法でこの問題に取り組むものであった。本研究は、これらの理論的研究を背景にしながら、実際の生物(海産緑藻)に密着して異型配偶の進化のメカニズムを研究したもので、これまでにない新しい発見と深い考察が得られた。潮間帯上部に生育する多くの海産緑藻の配偶子は、雌雄同型もしくはわずかな異型で、雌雄共に2本の鞭毛と眼点と呼ばれる光受容器官を持っており、放出されると直ちに正の走光性を示して海面に向かって遊泳を始める。私は、「配偶子が示す正の走光性は、雌雄の配偶子が遭遇する場所を3次元空間から海面直下の2次元平面に限定することによって接合の効率を高めるための行動なのではないか?」という仮説を立て、ヒトエグサを用いた接合実験を行ってこれを裏付ける証拠を得た。さらに、これらの種の雌雄の配偶子の放出は、走光性を効率的に利用することのできる昼間の干潮時に雌雄で同調的に起こるように、化学伝達物質を介した特異的な機構によって制御されていることを明らかにした。また、イワヅタ目のハネモの雄性配偶子は、小型で高速で泳ぎ回りながら雌性配偶子を探索するものの、走光性を示すことができないことから、「正の走光性を示す雌性配偶子と、走光性を示さない雄性配偶子が効率的に遭遇できるのだろうか?」という疑問を持って詳細な実験を行った結果、海産緑藻で初めて雌性配偶子からは雄性配偶子を誘引する性フェロモンが放出されていることを発見した。これらの結果とDNA塩基配列に基づく系統解析の結果を合わせて進化機構のさらなる解析を行っている。

Sexual に masato す の る these issues in で も the most basic problem な の も つ で あ る male and female の gamete の atypia の evolution に masato す る research に は long い history が あ る. Line し か し, こ れ ま で わ れ て き た more く の optimal れ た な method research は main に theory で こ の problem に group take り む も の で あ っ た. は, this study こ れ ら の theory research background に を し な が ら biological (Marine algae), the event be の に indiscrete し て alien spouse の evolution の メ カ ニ ズ ム を research し た も の で, こ れ ま で に な new し い い 発 see と deep い investigation が get ら れ た. Upper intertidal 帯 に fertility す る more く の Marine algae の gamete は, male and female with も し く は わ ず か な で, male and female together に 2 this の flagella と eyespots と shout ば れ る light by container officer を hold っ て お り, release さ れ る と straight ち に is の exposed sex を shown し に て sea to か っ て beginning swimming を め る. , private は "gamete が shown す is の exposed は, male and female の gamete が encounter す る places を 3 dimensional space か ら の 2 dimensional plane under the sea に qualified す る こ と に よ っ て joint の sharper rate high を め る た め の action な の で は な い か?" Said と い う 仮 を て, ヒ ト エ グ サ を with い た joint be 験 を line っ て こ れ を in pay け る card 拠 を た. さ ら に, こ れ ら の kind of male and female の の gamete の release は, wardrobe malfunction を に sharper rates using す る こ と の で き の る day dry tide に に up of male and female で homology こ る よ う に, chemical 伝 da を dielectric し た specific な institutions に よ っ て suppression さ れ て い る こ と を Ming ら か に し た. ま た, イ ワ ヅ タ mesh の ハ ネ モ の male gamete は, small で high-speed で swim ぎ back り な が ら female gamete を explore す る も の の, exposed sex を す こ と が で き な い こ と か ら, "is の exposed sex を す in female gamete と, wardrobe malfunction を shown さ な い male gamete が sharper rate に encounter で き る の だ ろ う か?" Detailed な と い う doubt を hold っ て be 験 を line っ た early results, Marine green algae で め て female gamete か ら は male gamete を decoys す る sex フ ェ ロ モ ン が release さ れ て い る こ と を 発 see し た. こ れ ら の results と DNA salt base with column に base づ く system analytical results の を わ せ て institution evolution の さ ら な る parsing line を っ て い る.

项目成果

富樫辰也共著: "生態学事典"共立出版. 682 (2003)

富坚达哉合着：《生态百科全书》共立出版社682（2003）。

The Coexistence of Plankton Species with Various Nutrient Conditions : A Lattice Simulation Model.

浮游生物物种与各种营养条件的共存：格子模拟模型。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of iEMSs 2004
• 作者: Miyazaki;T.;T.Togashi;T.Suzuki;T.Hashimoto;K.Tainaka;J.Yoshimura
• 通讯作者: J.Yoshimura

Simulation of gamete behaviors and the evolution of anisogamy : reproductive strategies of marine green algae.

配子行为和异配进化的模拟：海洋绿藻的繁殖策略。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Ecological Research 19
• 作者: Toagashi;T.;J.L.Bartelt;P.A.Cox.
• 通讯作者: P.A.Cox.

Phototaxix and the evolution of isogamy and "slight anisogamy" in marine green algae : insights from laboratory observations and numerical experiments

海洋绿藻的趋光性和同配性和“轻微异配性”的进化：来自实验室观察和数值实验的见解

• 发表时间: 2004
• 期刊: Botanical Journal of the Linnean Society 144
• 作者: Togashi;T.;P.A.Cox
• 通讯作者: P.A.Cox

Yoshimura, J., H.Amagai, T.Suzuki, T.Togashi, T.Miyazaki: "Population Dynamics of Some Mutualistic Relationships"Proceedings of the International Congress on Modelling and Simulation. 730-735 (2003)

Yoshimura, J.、H.Amagai、T.Suzuki、T.Togashi、T.Miyazaki：“某些互惠关系的人口动态”国际建模与仿真大会论文集。