長い冬に適応したカブトムシ～北に住むカブトムシほど素早く成長する～
山口大学理学部（大学院創成科学研究科）の小島渉助教のグループは、国立台湾師範大学の林仲平教授と共同で、カブトムシの幼虫の成長速度が、緯度に沿って変化することを発見しました。
研究グループは、北海道から台湾にかけての14地域のカブトムシを同一の条件で飼育し、成長パターンを解析しました。その結果、緯度が上がるにつれ、成長速度も大きくなることが分かりました。冬が長い高緯度地域では、幼虫が成長に使える時間が限られているため、早く成長するという性質が有利となると考えられます。さらに、高緯度地域の幼虫は、単位時間あたりにより多くの餌を食べ、食べた餌をより効率よく体重へと変換できることが分かりました。本研究は、昆虫の季節適応とそのメカニズムを理解するうえで重要な発見です。
この成果は、英国の生態学専門誌Functional Ecologyに掲載されました。
発表のポイント
- カブトムシの幼虫は、北方に生息する集団ほど素早く成長する能力があることを発見した
- 北方集団の幼虫は、より多くの餌を食べ、さらに、食べた餌をより効率よく体重へ変換することで、素早い成長を実現していた
- 冬が長い高緯度地域では、幼虫が成長に使える時間が限られているため、素早く成長する能力が進化したと考えられる
本研究の意義
東北のカブトムシも九州のカブトムシも見た目や大きさはまったくと言っていいほど変わりませんが、それぞれの土地でうまく生活するための遺伝的な性質を持っていることが今回の研究から分かりました。カブトムシは身近な昆虫ですが、このような成長速度の地域変異は知られていませんでした。また、昆虫全体を見ても、緯度と成長速度の関係はいくつかの種で報告されているものの、本研究のように多くの集団を用いた比較はほとんど行われておらず、成長速度の変異をもたらすメカニズムについても不明でした。本研究により、昆虫の季節適応とそのメカニズムを理解するうえで重要な知見が得られました。
掲載誌情報
- 掲載誌：Functional Ecology
- タイトル：Latitudinal cline of larval growth rate and its proximate mechanisms in a rhinoceros beetle (カブトムシにおける成長速度の緯度クラインとその至近的メカニズム)
- 著 者：Wataru Kojima, Tatsunori Nakakura, Ayumi Fukuda, Chung-Ping Lin, Masahiro Harada, Yuki Hashimoto, Aika Kawachi, Shiho Suhama, Ryo Yamamoto
- D O I：10.1111/1365-2435.13572
- Link：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1365-2435.13572
- 論文掲載日：2020年5月11日
謝 辞
本研究はJSPS科学研究費17H06901の助成を受けたものです。
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カブトムシの一生
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実験に用いた集団の由来。
黒は在来の集団、灰色は外来の集団を示す。 -
緯度と成長速度の相関図
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個体（オス）の成長軌跡