様式Ｃ－１
科学研究費助成事業 科学研究費補助金 研究成果報告書
成 ８日現在
研究成果 概要 和文 ：求蜜行動中 偏 視 明度視 い 行動実験
特性 明 相対的 明度 違い 学習 弁別 そ 感覚 明
度対比 含 縦偏 偏 明 く見え 偏 弁別 背 明 影響
着地行動 明度 ン 要 あ 以 結果 色覚 関わ 種類
容細胞 明 色 明度 偏 視 神経基盤 持 いう結果 大変興味深い
研究成果 概要 英文 ：I observed abilities of polarization vision and brightness vision in foraging Japanese yellow swallowtail butterflies by behavioral experiments. I revealed following three features. 1) Butterfly could discriminate relative intensity of visual stimuli and see so-called brightness contrast. 2) Vertical polarization was detected brighter than horizontal polarization for butterflies. Polarization discrimination was effected by intensity of background. 3) Intensity contrast between a target and a background is crucial cue for landing. As I predicted which set of receptors could explain my behavioral data, four different class of receptor could contribute not only color vision but also polarization and brightness vision in butterflies.
交付決定額
金額単位：
直接経費 間接経費 合 計
21 度 800,000 240,000 1,040,000 22 度 1,800,000 540,000 2,340,000 23 度 800,000 240,000 1,040,000
度 度
総 計 3,400,000 1,020,000 4,420,000
研究分 ：生物学
科研費 分科 細目：基礎生物 動物生理行動 キ ワ ：神経行動
．研究開始当初 背
偏 振動面 電場ベク そ
い いい 偏 視 そ 電場ベク
方向 見分 能力 偏 自然
界 く 通 存在 物体 見分
効 情報 一 得 青空
陽 中心 特 偏 タ
ン 存在 チやミ チ
空 偏 タ ン 使 巣 餌場 正
く行 来 そ 帰巣方向 決定 複眼背側
あ 偏 感度 高い視細胞 情報
機関番号 12702
研究種目 若手研究 (B) 研究期間 2009～2011 課題番号 21770078
研究課題名 和文 物体 知 偏 視 役割 そ 神経機構 − 例 —
研究課題名 英文 Neuroethological study of polarization vision in Papilio butterflies
研究代表者
木下 充代 KINOSHI９A MI（HIYO
総合研究大学院大学・先導科学研究科・助教 研究者番号 80381664
知 い 一方 物体 知
偏 視 役割 い 行研究
ほ 存在 い
昆虫 偏 見え 視細胞 容
部位 構成 微絨毛 直線的 行
配列 チョウや ン
複眼 ほ 視細胞 一定 偏 感度
持 偏 感度 役割 い
ほ わ い い 場合
そ 視細胞 個眼 位置 偏 感
度 そ 色 容型 決 い
偏 情報 波長 色 情報 混乱 可
能性 指摘 い
０ごせけごち 。1重重重) 産卵中
ンキ 緑 黄緑 好 一方 垂直
振動 偏 縦偏 水 振動
偏 偏 産卵場所 選
示 偏 黄緑 縦偏 緑
前者 好 いう結果
偏 黄緑 縦偏 緑 比
緑 見え 振動面 違い
色 違い 見え い 解釈
チョウ 非常 高い色 学習弁別
能 示
求蜜行動中 偏 振動面 学習
い い いう結果 大 く矛盾
い 一方 私 予備的 行 実験
偏 対 学習 び弁別能
い 明 知覚 調 い
う 傾向 見 そ 私
偏 振動面 違い 色 く 明
見え いう仮 立 求蜜行動中
偏 明度 対 感覚 そ 関
係 明 研究 進
．研究 目的
感覚 そ 情報処理機構 明
研究 一環 チョウ
特 物体 知 偏 視 偏
偏 視 関わ 明度感覚 役割 神経行動
学的 解明 目標
具体的 求蜜行動中 偏
振動面 違い 明 違い 識
別 いう仮 検証行い そ 行動
実 結果 偏 視 明度視 関わ
容細胞 推定 目的
．研究 方法
予備実験 結果 求蜜行動中
偏 振動面 明 違い 見
え い いう仮 立 そ 求蜜
行動中 偏 視 明度視 関係
明 求蜜行動中 対
象 明度対比 無 偏 視 明度視
関係 調 着地行動 関わ
明度情報 関与 明 得 結
果 網膜 含 容細胞 明度
視 関わ 推測 そ 容細胞 組
合わ 偏 視 明
考察
明度対比 無 視覚 物体
明 背 明 依存 変化
明度対比 あ 現象 暗い
背 物体 明 く見 視覚
現象 含 う ？灰色
背 明 い赤 暗い赤 時 提示
一方 蜜 与え
続い 学習色 異 色 例え 明 い
ン 暗い ン 提示
選択 観察 明度対比 無
調 明 ン 明
い灰色 暗い灰色 置い 選択
観察
明度視 偏 視 関係 生得
的 明 い刺激 好 明 い赤 選 う
訓練 物理的 明 縦
偏 偏 前者 選 偏
振動面 明 見え い 偏
弁別 い 明度対比現象 観察
あ そ 非偏 赤 学習
明 い背 縦偏 暗い
背 偏 提示 弁別
観察
着地行動 関わ 明度情報 明 知覚
形 奥行 動 あ あ ゆ 視
覚 要素 い 要 感覚 あ
行 求蜜行動 観察
タ 明 減少 いく い
く 色 中 正 い色 近
着地 く 気 い い
そ 物体 知 明 知覚 い
細 調 タ 背 間
明 ン 方法 変
化 行動 う 影
響 観察
．研究成果
明度対比 無 明 い赤 学習
提示 色 ン や赤紫 あ
明 い刺激 選 一方 暗い赤
学習 場合 そ 学習効果 明 い
刺激 学習
色 あ 明 い刺激 暗い刺激
選 う 明 い赤 学習
提示 ン 物
理的 強度 持 い 暗い灰色
あ ン 明 い灰色 あ
ン 好 結果 赤紫 行
以 結果
暗い背 あ 物体 明 く見え
視覚 明度対比 含
い 示 い
偏 視 明度視 関係 非偏 赤 学
習 物理的 強度 縦偏
非偏 好 縦偏 赤
明 い背 非偏 赤 暗い背
置く 非偏 好 う
非偏 偏 好
偏 暗い背 あ 偏 選
う 一方 背
あ 明 い赤 選び 暗い背
あ 赤 明 い背 あ 赤 く
選 明度対比 以 偏 弁別 明度弁
別 考え合わ 縦偏 偏
明 く見え い 偏 振動面 明
違い え 偏 弁別 背
明 影響 結論
着地行動 関わ 明度情報 タ
背 間 あ 物理的明 ン
く タ
着地 阻害 学習 色
タ 背 明 く 暗く
タ 背 間 一定 明
ン あ タ
着地
行動結果 網膜 あ 種類 容
細胞 う 紫外 青 緑 赤 容細胞 組
合わ 最 く 明 色覚
び明度視 関わ 容細胞 縦 偏
高い感度 示 縦偏 偏
明 く見え い いう偏 弁別 結
果 く一致 一方 種類
容細胞 原色 色覚系 関わ
行研究 示唆 い 以
全 考えあわ 視覚系
物体 知 い 色 明 偏
感覚 種類 容細胞 基盤
い 示 い 言い換え 物
体 知 関わ 情報 容細胞由来
あ 言え
．主 発表論文等
研究代表者 研究分担者及び連携研究者 線
雑 論文 計 6 件
３aga下a T, ０oとanagじ ２, T上つずamo下o H, Saごずじ S, I上ono ０, Sしじげしじこa Y, Toずつnaga F, ０じno上しじ下a ２, Aちじずaてa ０, Tごちaずじ下a A
）ごた下し たごちげごた下じon さちom じmagご こごさoげつ上 じn a すつmたじng 上たじこごち普, Sげじごnげご 査
」」5 「01「 46重-471
０じno上しじ下a ２, Taずaしa上しじ Y, Aちじずaてa ０ Sじmつせ下anごoつ上 けちじgし下nご上上 げon下ちa上下 oさ さoちagじng Papilio けつ下下ごちさせじご上普, ５ちoげごごこじng oさ Roとaせ Soげじご下と oさ １onこon
B 査 「7重 「01「 1重重11-1重重18 ５さごじささごち ０, ０じno上しじ下a ２ Sごgちごga下じon oさ
づじ上つaせ じnたつ下上 さちom こじささごちごn下 ちごgじon上 oさ 下しご げomたoつnこ ごとご じn 下てo たaちaせせごせ たa下してaと上 下しちoつgし 下しご an下ごちじoち oた下じげ 下つけごちげせご on 下しご けつmけせごけごご 。Bombus ignites) Joつちnaせ oさ （omたaちa下じづご ３ごつちoせogと 査 , 5「0, 「01「, 「1「-「「重 ０o上しじ下aずa H, Aちじずaてa ０, ０じno上しじ下a ２,
In下ごn上じ下と げon下ちa上下 a上 a げちつげじaせ げつご さoち けつ下下ごちさせと せanこじng普, Joつちnaせ oさ
（omたaちa下じづご ５しと上じoせogと A, 査 , 1重7,
「011, 1105-111「
０じno上しじ下a ２, Yamaどa下o ０, Aちじずaてa ０, ５oせaちじどa下じon-けa上ごこ こじ上げちじmじna下じon じn 下しご さoちagじng けつ下下ごちさせと, Papilio xuthus普 ５しじせo上oたしじげaせ Tちan上aげ下じon上 B 査 , 」66, 「011, 688 - 6重6 Homけごちg, U, Hごじnどご S, ５さごじささごち ０,
０じno上しじ下a ２, こじ Jつnこじ B （ごn下ちaせ nごつちaせ げoこじng oさ 上ずと たoせaちじどa下じon じn じn上ごげ下上普, ５しじせo上oたしじげaせ Tちan上aげ下じon上 B, 査 ,
」66, 「011, 680 - 687
学会発表 計 15 件
山博允 雄 チョウ 複眼
個眼多様性．日本動物学会第8「 回大会 「011 重 「1-「」日 旭川市大雪
ク タ 旭川
川裕理 ンキチョウ複眼 フ
タ 色素 性的多型．日本動物学会 第8「回大会 「011 重 「1-「」日 旭川市
大雪ク タ 旭川
浜中良隆 ミ 視葉 免疫組織学．
日本動物学会第8「回大会 「011 重
「1-「」日 旭川市大雪ク タ 旭川
Hamanaずa Y, ３ごつちaせ げomたonごn下上
げon下ちじけつ下じng 下o 下しご せamじna げaち下ちじこgご じn 下しご けつ下下ごちさせと, Papilio xuthus普, 8下し In下ごちna下じonaせ （ongちご上上 oさ （omたaちa下じづご ５しと上じoせogと anこ Bじoげしごmじ上下ちと, 「011 5
」1-6 5日, ３agoとa （ongちご上上 （ごn下ごち, ３agoとa
２じげしじとo ０じno上しじ下a, Rごせa下じon上しじた けご下てごごn 下しご ちご下じnaせ oちganじどa下じon anこ づじ上つaせ さつnげ下じon上 じn Papilio
けつ下下ごちさせじご上,8下し In下ごちna下じonaせ げongちご上上 oさ げomたaちa下じづご たしと上じoせogと anこ
けじoげしごmじ上下ちと,「011 6 4日 ３agoとa
（ongちご上上 （ごn下ごち, ３agoとa
川裕理 ンキチョウ網膜 構成
視細胞分 感度 定．日本動物学会第
81 回大会 「010 重 「」-「5 日 東京大
学 東京
浜中良隆 ミ 視葉板局
所回路 免疫組織学．日本動物学会第 81 回大会 「010 重 「」-「5 日 東京大学 東京
２じげしじとo ０じno上しじ下a, （oせoち anこ せじgし下nご上上 たごちげごた下じon じn さoちagじng Papilio けつ下下ごちさせじご上,6下し In下ごちna下じonaせ げonさごちごnげご on 下しご Bじoせogと oさ
Bつ下下ごちさせじご上, 「010 6 」0 日, Unじづごち上じ下と oさ Aせけごち下a, Eこmon下on
（anaこa
２じげしじとo ０じno上しじ下a,５ごちげごた下じon oさ げoせoち, せじgし下nご上上 anこ たoせaちじどa下じon じn
さoちagじng Papilio けつ下下ごちさせじご上, 重下し じn下ごちna下じonaせ ３ごつちoご下しoせogと （ongちご上上,
「010 8 7 日, Saせamanげa Sたaじn ２a上aしじ ０aてa上aずじ，Tごmたoちaせ
げしaちaげ下ごちじ上下じげ上 oさ たしo下oちごげごた下oち げごせせ上 oさ 下しご Jaたanご上ご Yごせせoて Sてaせせoて下aじせ けつ下下ごちさせと, Papilio xuthus., 重下し じn下ごちna下じonaせ ３ごつちoご下しoせogと （ongちご上上
「010 8 「-7 日 Saせamanげa Sたaじn Yつちじ ４gaてa, Sたごげ下ちaせ oちganじどa下じon oさ
下しご ちご下じna oさ Ea上下ごちn （せoつこごこ Yごせせoて けつ下下ごちさせと, Colias erate 重下し
じn下ごちna下じonaせ ３ごつちoご下しoせogと （ongちご上上
「010 8 「-7 日 Saせamanげa Sたaじn ０ごちam ５さごじささごち, ２oちたしoせogと oさ 下てo
たaちaせせごせ づじ上つaせ たa下してaと上 下しちoつgし 下しご an下ごちじoち oた下じげ 下つけごちげせご oさ 下しご けつmけせごけごご 重下し じn下ごちna下じonaせ
３ごつちoご下しoせogと （ongちご上上, 「010 8 「-7 日, Saせamanげa Sたaじn
２じげしじとo ０じno上しじ下a, Vじ上つaせ じnたつ下 下o 下しご mつ上しちoom けoこじご上 じn 下しご 上てaせせoて下aじせ けつ下下ごちさせと, Soげじご下と さoち ３ごつちo上げじごnげご,
「00重 10 17-「1 日 , （しじげago
木 充代 視葉 キ
体 神経経路 日本動物学会
「00重 重 17-「0 日 静岡 ンベン ョ ン センタ−
超高久晴 求蜜行動中
着地 関わ 色 容細胞 日本動物学会
「00重 重 17-「0 日 静岡 ンベン ョ
ン センタ−
図書 計 2 件
木 充代 共立 版 見え ，見え い −動物 わ − 2009 78−97 木 充代 学会 版センタ− い い 感
覚 世界 2009 121−137
産業財産
○ 願状況 計 0 件
称： 発明者：
利者： 種類： 番号：
願 日：
国 外 別：
○ 得状況 計 件
称： 発明者：
利者： 種類： 番号：
得 日：
国 外 別：
そ 他
ウ チ活動
第 14 回 科学研究科 学術講演会
「011 日 講師
見え いう 〜人間 昆虫 視
覚 比 〜
．研究組織
。1)研究代表者
木 充代 総合研究大学院大学 科 学研究科 助教
研究者番号：80」81664
。「)研究分担者 当
。」)連携研究者 当
