小型の蝶ヤマトシジミ北限個体群において出現した色模様変化型の環境適応と進化

小蝴蝶Yamato Shijijimi北部极限种群中出现的颜色图案变化类型的环境适应和进化

• 批准号: 13J05743
• 负责人: 檜山 充樹
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J05743/
• 关键词: ヤマトシジミ; 色模様修飾; 北限個体群; 配偶者選択; 行動実験; 表現型可塑; 色模様変化; 低温耐性; 継代飼育

本研究における目的は、鱗翅目シジミチョウ科の小型の蝶であるヤマトシジミの北限個体群において多数確認された翅の色模様修飾の出現要因を探ることを目的としている。その要因解明のため、１、野外個体における色模様修飾形質の遺伝性、２、色模様修飾と低温耐性の同時進化、３、色模様修飾個体における選択圧の有無という３つの視点から、去年度に引き続き研究を進めてきた。今年度の実験として、ヤマトシジミの生息北限において採集された斑紋修飾個体および非修飾個体からそれぞれF1、F2、F3を得たのち、各世代における色模様修飾個体の出現頻度を比較したところ、修飾個体が有する斑紋が遺伝することが確認され、北限個体群において生じた色模様変化形質が一部の個体では遺伝的に固定されていることが明らかとなった。また、配偶者選択における、雌個体の色模様修飾に伴う選択圧の有無を調べるため、北限個体の雄を用いて、修飾個体と非修飾個体とを選択させる行動実験を行ったところ、北限個体では南方の個体群と同様の選択性を示し、斑紋修飾が雄の配偶者選択に大きな影響を及ぼさないことが明らかとなった。以上の成果から、ヤマトシジミの北限個体群において生じた色模様修飾型の出現機構がほぼ明らかとなり、その過程は以下のようであったものと考えられる。すなわち、生息環境の北進に伴う未経験の低温環境が生じ、そのような低温環境に耐えるだけの低温耐性を持つ個体において、副次的に生じた色模様修飾が、低温環境が継続されることにより遺伝的に固定され、さらに色模様修飾個体に大きな選択圧がかからなかったことにより個体群内に浸透した結果、北限個体群において、色模様修飾個体の大量出現が生じたものと考えられる。以上の研究結果は、表現型可塑性が生物の進化の直接的な原動力になる可能性があることを示す、非常に貴重な研究事例であるものと考えられる。

The purpose of this study is to identify the main reasons for the appearance of color pattern modification in most of the northern limit populations of Lepidoptera. 1. Color pattern modification and inheritance of character in wild individuals; 2. Color pattern modification and simultaneous evolution of low temperature tolerance; 3. Color pattern modification and individual selection of pressure; 3. Viewpoint change; Research progress in last year. The frequency of occurrence of the mottled individuals and the unmodified individuals in each generation was compared. The color pattern of the northern limit individual group changes from one part of the individual group to the other. The female's color pattern modification is associated with the selection of the male's color pattern modification is associated with the selection of the male's color pattern modification is associated with the selection of the male's color pattern modification. The results of the above are as follows: The environment and the environment of living in the north are accompanied by the low temperature environment. The low temperature environment is resistant to low temperature. The low temperature environment is resistant to low temperature. The low temperature environment. The low temperature environment is resistant to low temperature. The low temperature environment. The low temperature environment is resistant to low temperature. The low A large number of individuals appear in the color model modification. These findings demonstrate the possibility that phenotypic plasticity is a direct driving force for biological evolution and are valuable examples of research.

项目成果

小型の蝶ヤマトシジミ（Zizeeria maha）の北限個体群で発生した色模様変化型の出現機構について

小蝴蝶Zizeeria maha北界种群颜色图案变化的出现机制

• 发表时间: 2014
• 作者: Hiyama A;Taira W;Nohara C;Iwasaki M;Kinjo S;Iwata M;Otaki JM;檜山 充樹
• 通讯作者: 檜山 充樹

The Lycaenid Central Symmetry System: Color Pattern Analysis of the Pale Grass Blue Butterfly Zizeeria maha

• DOI: 10.2108/zs140249
• 发表时间: 2015-06-01
• 期刊: ZOOLOGICAL SCIENCE
• 影响因子: 0.9
• 作者: Iwata, Masaki;Taira, Wataru;Otaki, Joji M.
• 通讯作者: Otaki, Joji M.