奨励賞受賞講演

受賞者

奥崎 穣（北海道大学 北方生物圏フィールド科学センター苫小牧研究林）

受賞式・受賞講演

日時：９月２８日（土）11:30〜12:20

会場：農学部総合館W100（講演会場）

受賞講演

ミミズ食オサムシの群集依存的な体サイズ分化

Body size divergence depending on community context in earthworm-eating ground beetles

要旨

動物の体サイズは複数の生態的機能に関わり，同時に異なる多様化淘汰を受ける形質である．ミミズ食の甲虫ヒメオサムシは幼虫期の餌（フトミミズ科）が大きい環境では大型化し，大型の近縁種がいる環境では小さい体サイズを維持する．これは大きい幼虫ほど大きいミミズを捕食でき，小さい成虫ほど体サイズ差により近縁種との種間交尾（雄交尾器の雌交尾器への挿入）を回避することができるためである．フトミミズ科には体サイズの異なる多くの系統が確認され，その系統・体サイズ構成は地理的に異なっていた．このことは，フトミミズ科の大型系統の優占度がヒメオサムシに体サイズ分化をもたらす多様化淘汰であることを意味する．ただし，この餌による大型化は近縁種存在下では制限されており，本種の体サイズ変異は幼虫期と成虫期で進化方向が対立する淘汰圧のバランスによって決定されていることが明らかとなった．一方，ヒメオサムシのオスは体サイズが大きくなると，生殖腺サイズも大きくなり，精包サイズを変えずに交尾時間を短縮させる．そのため，体サイズの大型化は交尾回数の増加を可能にして，交尾器進化の原因となる精子競争を増加させている可能性がある．ヒメオサムシが属するオオオサムシ亜属は体サイズと交尾器の多様化を伴って日本列島内で種分化を繰り返してきた分類群である．本亜属においては，餌の多様性による体サイズの多様化がオスの繁殖戦略を変化させ，生殖隔離となる交尾器分化のきっかけとなり，生態的分化を伴わない放散をもたらしたのかもしれない．

Abstract

Animal body size is involved in multiple ecological functions and subject to different types of selection pressures, which may favor opposite phenotypes. The earthworm-eating ground beetle Carabus japonicusexhibits larger body size where larger larval prey (megascolecid earthworms) occurred, whereas the body size is consistently small where a larger congener occurred. It is because the larger larva can prey the larger earthworm, and the smaller adult can mechanically avoid interspecific mating with the larger congener. In megascolecid earthworms, many lineages with different body sizes are confirmed, and the lineage composition varies geographically. This means that geographic changes of earthworm community structuremainly result in body size variation in C. japonicus. However, the body size enlargement due to prey size is restricted in the presence of the congener, suggesting that body size variation in C. japonicusis determined by the balance between conflicting selection pressures in larval and adult stages. On the other hand, a larger C. japonicusmale has larger testis and accessory gland, producing a larger amount of spermatophore material, and has shorter copulation time without changing spermatophore size. Therefore, body size enlargement would enable to increase the number of copulation and may increase sperm competition, a cause of genital evolution. C. japonicus belongs to the subgenus Ohomopterus, which has radiated through diversification in body size and genital morphology. Body size divergence due to prey diversity may cause a change of reproductive strategy and may be a trigger of genital divergence as evolution of reproductive isolation, namely non-ecological radiation.