自然科学研究機構 基礎生物学研究所 名古屋大学
色覚 季節 ッ 変化 発見
基礎生物学研究所季節生物学研究部門 新村 毅特任助教 現東京農工大学准教授 中山 友哉 特別共 利用研究員 古屋大学大学院生 四宮 愛特任助教 村 崇客員教授 古屋大学
生命分子研究所教授 基礎生物学研究所 成瀬 清特任教授 渡 辺 英治准教授 亀井 保博特任准教授 古屋大学 田中 実教授 日本女子大学 深町 昌 准
教授 色覚 季節変化 存在 明 動物 ち 環
境 変化 光感 性や色覚 ッ 変化 毎年繰 返 季節変化
良 適応 い 考え い 色覚 季節変化 あ 報告
明 季節 色覚 変化 幅広い動物種 共通 組 あ 可能性 考
え 本成果 科学雑誌Nature Communications 2017年9月4日付 掲載 報 解禁日時 日本時間9月4日18時
夏 冬
本研究 背景
四季 存在 地域 季節 環境 大 変動 多 動物 ち 確実 子孫 残 世代 生育 適 春 産卵 分娩 ッ 迎え 村 崇教授率い 研究
洗練 季節適応能力 持 動物 春 感 繁殖 開始
組 解明 明 組 哺乳類や魚類 い 広 保
存 い や 用い 明 繁殖活動以外 動物 行動 季節
大 変化 春 夏 活発 泳 回 毎日配偶行動 冬
川底 息 厳 い環境 や 過 い 行動 い
組 わ い
成果 内容
研究 短日 低温 10 時間明期 14 時間 期 8℃ 冬 条件 飼育
長日 温 14時間明期 10時間 期 26℃ 夏 条件 飼育 行動 い 調
夏 水槽全体 活発 動 回 対 冬 水槽 底 い
図1 水槽 側面 光 当 夏 光 避 負 走光性 示
対 冬 応 冬 光 対 感 性 低 い
わ 図2
図 ：冬 夏 個体 泳軌跡
図2：夏 冬 光 対 応 い
夏 光刺 対 負 走光性 示 冬 示 い
繁殖期 春 夏 鰭 黒点 現 体 橙色 赤色 濃 婚姻色 示
季節 光 対 応答性 異 婚姻色 見え方 季節 異 可能性 考え
ッ 作製 映
出 婚姻色 対 嗜好性 検討 図3 実験 分泌 化学
信 嗜好性 関与 い 可能性や 個体 異 行動 嗜好性
影響 い 可能性 排除 純粋 体色 対 嗜好性 評価
白黒 対 応 調 冬 夏
誘因 応 共 少 い わ 婚姻色 対 応 評
価 夏 婚姻色 強 誘引 対 冬 誘引
以 結果 冬 夏 光感 性や色覚 異 季節 世界
見え方 異 い 可能性 考え
図3： 用い 体色 対 嗜好性 評価 形 移動軌跡 体軸 動 あ ゆ 視覚特徴 実物 再現
映 配偶者嗜好性試験 行 体色 変
え 実験 行 夏 婚姻色 誘引 対 冬
誘引
目 網膜 視覚 視細胞 あ 図4 桿体細胞 薄 い 薄明視 関わ
錐体細胞 明 い 色覚 担 い 赤 緑 青 色
感 錐体視物質 あ 実 紫1 青 緑 赤 計８
あ 図4
図4： 目 構造
( ) 目 網 膜 薄 明 視 桿 体 細 胞 色 覚 錐 体 細 胞 あ
錐体視物質 吸 ペ
研究 冬 環境 飼育 冬 環境 夏 条件 移 際 目
遺伝子発現 変化 網羅的 検討 視覚 や 流 情報
伝 経路 遺伝子 発現 冬 著 低 い 対 夏 一斉 昇 明
図5 図6 婚姻色 橙色や赤色 主 感 赤 夏 様々
発現 昇 生理学的 意義 検討 赤 損 用
い 解析 実施 結果 赤 損 負 走光性 図7A 婚姻色 配偶
者 対 嗜好性 図7B 生型 比 低 い 明
結果 夏 行動 現 夏 水温 昇 発現誘
要 あ 明
図5：冬 条件 夏 条件 移 際 関連 遺伝子発現 変動 用い 遺伝子発現解析 結果 冬 条件 夏 条件 移
発現 劇的 昇 明 青色 黄色 遺伝子
発現 低い状態 高い状態 示
図6：冬 夏 網膜 赤 変化 矢頭
図7：赤 損 夏 光応答性 配偶者嗜好性 低
(A) 赤 損 (LWS-/-) 夏 条件 生型(LWS+/+) 比 光 対 負 走光性 低 い
B 赤 損 夏 条件 生型 比 婚姻色 配偶者 対
嗜好性 低 い
成果 意義
熱帯以外 地域 冬 夏 比 日照時間 短 太陽 降 注 光 強
冬 活動 低 川底 息 い 冬 間 食料
摂 い 含 様々 遺伝子 発現 抑え 質生産 削減
い 考え
一方 春 夏 日照時間 長 太陽 光 強 大 動物 ち 異
性 惹 羽 う 装飾 身 付 婚姻色 発 い
繁殖期 光感 性や色覚 顕著 発 繁殖 成功率 あ い 予想
今回 研究 季節 変化 応 光感 性や色覚 ッ 変 化 い
明 近年 や 魚類 い 発現
水深や水 具 環境 変化 変動 報告 い 色覚
季節 変化 報告 い (Jordan & Mollon, Nature 1993; Welbourne et al., Curr Biol 2015) 今回発見 色覚 季節変化 いう現象 様々 動物 広 保存
現象 あ 推測
掲載誌情報
Nature Communications 2017年9月4日18時掲載
論文 : Dynamic plasticity in phototransduction regulates seasonal changes in color perception 著者: Tsuyoshi Shimmura, Tomoya Nakayama, Ai Shinomiya, Shoji Fukamachi, Masaki Yasugi, Eiji Watanabe, Takayuki Shimo, Takumi Senga, Toshiya Nishimura, Minoru Tanaka, Yasuhiro Kamei, Kiyoshi Naruse, Takashi Yoshimura 新村毅 中山友哉 四宮愛 深町昌 杉 基 渡辺英治 貴行 千賀琢未 西村俊哉 田中実 亀井保博 成瀬清 村崇
報 解禁日時
日本時間2017年9月4日18時 新聞 5日朝刊 情報 利用頂
研究サ
本研究 文部科学省科学研究費助成 業 特別推進研究(26000013) サ (HFSP)(RGP0030/2015) 基礎生物学研究所 点共 利用研究(16-101) サ 行わ
