旭硝子財団助成研究成果報告2022

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今田　弓女81Yume IMADA平井　惇也82Junya HIRAIコケをめぐる多様な生物間相互作用とその季節消長(2019採択)Detecting diversity and seasonality of bryophyte-arthropod interactions(Project 2019)北太平洋外洋域におけるカイアシ類の分類学的問題の解決と生物モニタリングへの応用(2020採択)Resolving taxonomic problems of copepods in the North Pacific Ocean and its application to a marine biomonitoring (Project 2020)64旭硝子財団　助成研究成果報告（2022）コケ類の胞子は通常，風によって散布されるが，動物によって運搬される例もある．動物による胞子の運搬には，体表に付着した胞子が運ばれる付着散布と，消化を受けてから発芽する消化散布があり，いずれも一部のコケの系統および地域で散発的に報告されている．だが，コケ類の繁殖と分散に胞子食害が与える影響を幅広い系統を対象に長期的に調べた例は過去にない．そこで本研究は，セン類と胞子食者の相互作用の実態，とくにセン類の胞子体への食害が生じる頻度と，それらの胞子食者による散布の有効性を解明した．本研究の結果，西日本広域の温帯林において，多様なセン類の胞子が食害を受けており，その一部は林床で卓越する雑食性昆虫によるものであるということが判明した．セン類に対して食害がもたらす影響は大部分が未知だが，一部の胞子食者およびコケ種では消化散布が起きている可能性を示した．さらに，胞子体の帽とよばれる構造が動物からの食害に対する物理的防衛となりうることを実証した．一連の成果から，胞子を食べる地表性昆虫などがコケ類の胞子体の進化に影響を及ぼしうることが示唆された．Moss spores are usually dispersed by wind, but in some cases, they are transported by animals. Spores are transported by animals by either epizoochory (i.e., spores are carried on the animalsʼbody surface) or by en-dozoochory (i.e., spores germinate after being digested by animals). However, there have been no long-term studies of the effects of spore-feeding on the reproduction and dispersal of mosses across a wide range of moss taxa. In this study, the interactions between sporophytes and sporangivores were investigated: particu-larly, the frequency of spore-feeding and the contribution to their dispersal by spore-feeders, on a large spati-otemporal scale. I found that, in temperate forests of the Western part of Japan, sporophytes of a wide variety of moss taxa were damaged by insects, some of which were common omnivorous ground prowling insects. Although the effects of sporangivory are largely unknown, endozoochory by some spore-feeders occurred in some cases. Furthermore, we demonstrated that the calyptra can function as a physical defense against spo-rangivores. Our results suggest that occasional spore-feeding by ground prowling insects may influence the evolution of sporophyte morphology.北太平洋漂泳区で優占するカイアシ類Metridia pacificaの分類学的問題を解決するため，形態及び遺伝子解析を行った．ミトコンドリアDNAのCOI領域の解析から，M. pacificaと分類されてきた個体に近縁種M. lucensが含まれ，東部北太平洋のM. pseudopacificaはM. lucensと同一であった．また，cytochrome c oxidase subunit I (COI) 領域の集団構造解析から，M. luceansでは東西北太平洋で明確な遺伝的集団が形成され，さらなる種分化につながる可能性が示唆された．成体雌の分類形質として知られる第五脚末節の刺毛の長さは北太平洋のM. pacificaとM. lucensには適用できず，一方で体長と頭部角度から98.2％以上の雌成体は種判別可能であった．2種は異なる分布や生態を有し，今後これらの分類形質をモニタリングに適用することで海洋生態系の変化をより高精度に検出可能になると考えられる．