５－２

助成番号 170689
研 究 成 果 報 告 書（国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）
研究テーマ（和文） ＡＢ

甲虫の飛び方の多様化をもたらす生態学的要因の解明

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Analyses of ecological factors responsible for diversification of flight behavior ofColeoptera

研究氏
代表名者

ｶﾀｶﾅ ＣＣ姓） コジマ名） ワタル

研究期間 Ｂ

２０１７～ ２０１９年

漢字 ＣＢ

小島

渉

報告年度 ＹR

２０１９年

WATARU

研究機関名

山口大学

ﾛｰﾏ字 ＣＺ KOJIMA研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名

山口大学・助教

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)
本研究では、甲虫の中でも飛び方の多様なコガネムシ科の昆虫の飛行性能を測定し、その多様化の要因について検討した。
まずは、クロコガネ属の 4 種を用いて、生息環境の違いが飛行性能に及ぼす影響を調べた。実験に用いた昆虫のうち、オオクロコガネは唯一樹上に生息し、他の 3 種は地表付近に生息する。また、夜行性の昆虫の天敵であるコウモリなどの捕食者は、高所で待ち伏せ型の狩りをおこなう。そのため、それらの天敵と生息環境が重複するオオクロコガネは他種よりも高い捕食圧を受け、その適応として高い飛行性能を有することが予測される。また、後翅の形状が飛行性能とともに変化しているかを検証した。その結果、オオクロコガネは他の 3 種よりも速度が大きく、旋回性の指標である法線加速度も大きかった。しかし、本種の後翅の形状がそのような飛行のために特殊化しているという証拠は見つからなかった。この結果から、飛行性能は近縁種間でも、生息環境に応じて多様化し、その多様化は必ずしも後翅の形態の進化とは結び付かないことが示唆された。
さらに、18 種のコガネムシ科を用い、飛行形態が飛行性能に及ぼす影響を検討した。コガネムシ科の昆虫の多くは、飛行時に鞘翅を開いて飛行する (four-winged fliers: 4WFs)。一方で、ハナムグリ亜科など特定の分類群においては、飛行時に鞘翅を閉じた状態で飛行する種が存在する (two- winged fliers:2WFs）。鞘翅を閉じて飛ぶ性質は昼行性と相関して進化しており、一般的に 2WFs は 4WFs よりも飛翔に長けるとされている。しかし、2WFs が 4WFs よりも高い飛行性能を有することを定量的に示した研究は存在しない。また、飛行性能は個体内でも状況依存的に変動し、種間差を検出することが困難である。そこで通常飛行時に加えて、接近刺激に対する逃避飛行時の飛翔能力を測定し、飛行性能を比較した。その結果、いずれの飛行時においても 2WFs は 4WFs より飛行速度が有意に高かった。また、2WFs と 4WFs の双方で、逃避飛行時の接線加速度、法線加速度、旋回率は通常飛行時よりも有意に高かった。この結果から、2WFsは鞘翅を閉じて飛行速度を向上させ、昼行性の飛翔性捕食者に対して適応していることが示唆された。これらの結果は現在国際誌に投稿中である（Harada, Nakata & Kojima, under review）。

キーワード ＦＡ

飛行昆虫捕食者（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -コガネムシ

発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文標題ＧＢ
雑誌

著者名 ＧＡ
ページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

論文標題ＧＢ
雑誌

著者名 ＧＡ
ページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

論文標題ＧＢ
雑誌

著者名 ＧＡ
ページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

著者名 ＨＡ
図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ
著者名 ＨＡ

図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ

欧文概要 ＥＺInsect flight performance is highly variable across species, depending on ecological factors such as habitat structure
and predation pressure. I compared flight performance in a laboratory arena and wing shape (area and aspect ratio)
among four species of nocturnal black chafers Holotrichia (Coleoptera: Scarabaeidae). Among the four Holotrichia
species, only H. parallela flies through the canopy, whereas others fly close to the ground. Considering that thepotential predators of Holotrichia, including bats and owls, hunt flying insects around the canopy, H. parallela ispredicted to experience higher predation pressures. We found that H. parallela flew faster and maneuvered better
than the others. However, H. parallela did not have larger wings with a lower aspect ratio than the others, suggestingthat its wings were not specialized for maneuvering and fast flight. The greater flight performance of H. parallela isprobably an adaptation to avoid predators and may be achieved through kinematic modifications such as increased
wingbeat amplitudes and flapping frequencies. These results provide direct evidence of variation in flight
performance among congeners occupying different microhabitats in insects. They also suggest that interspecificvariation is not necessarily associated with evolutionary changes in wing morphology.
I also compared flight performance among 18 scarab species to assess the effect of flight habit on flightperformance. Most of scarab beetles fly with their forewings (elytra) and hindwings opened laterally (4 wingedflyers), but some species including flower beetles (Cetoniinae) fly with only hindwings, their elytra being almost
closed (2 winged flyers). I found that 2 winged flyers flew faster than 4 winged flyers. Considering that almost 2
winged flyers are diurnal, the faster flight of 2 winged flyers may be adaptation to avoid diurnal predators such as
birds and dragonflies.

- 2 -