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⇒応用生命科学領域
(大学院)
写真 動物生態学研究室
動物生態学研究室では,小型哺乳類,鳥類,爬虫類,両生類,魚類,昆虫類,ダニ類など様々な動物について,生態,行動,進化,保全の研究を行っています.研究手法に関しては,野外調査や野外における操作実験はもちろん,飼育下での実験,分子マーカーを用いた解析,分子系統樹の作製,次世代シーケンサーや定量PCRによる遺伝子発現解析,発生・生理学的解析,蛍光染色による顕微鏡観察など,最新のものを取り込んでいます.皆で議論しながら,各自が自由に研究できる雰囲気を大切にしています.
教 員
教 授 林 文男 e-mail
准教授 岡田 泰和 e-mail
動物の生態と群集構造
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キバヘビトンボのオス
動物の生態に関して,例えば,以下のような研究を行っています.1. 生活史(昆虫類や両生類の生活史特性として,卵サイズや成熟サイズはどのように適応的に決まるのか,など).2. 種間関係(水生昆虫群集において寄生や共生関係にはどのようなものがあり,互いにどのような影響を及ぼしているのか,寄生ダニ類とそれらの宿主の相互作用はどうなっているのか,種子散布者が植物の分布に及ぼす効果はどれくらい強いのか,など).3. 群集構造(ある特定の化学物質に誘因される特異な節足動物群集の構造とそれらの相互作用,など)
動物の集団遺伝構造と保全
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アカネズミ
動物の集団遺伝構造に関して,例えば,以下のような研究を行っています.1. 移動分散能力と集団遺伝構造(ウスバキトンボなどの広域分布種の集団遺伝構造,など).2. 各種昆虫類の分子系統と地域変異(小笠原諸島や琉球列島のトンボ類などの種分化と固有種の検出,など).3. 外来種と在来種の哺乳類の集団遺伝構造(リス類の分子系統に基づく外来種の特定と在来種の保全,など)
表現型可塑性の生態発生学・進化生態学
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動物の社会行動や性的形質など,生態学的にユニークな形質の進化をもたらす生理・発生・進化メカニズムの解明を行なっています.生物は育った環境や経験によって行動・形態を変えることができます.こうした柔軟性によって,絶えず変動する環境を生き抜き,時々刻々と変化する他個体との関係性に対してうまく立ち回っています(表現型の可塑性).なかでも,アリなどの社会性昆虫が持つカースト制や,カブトムシの角・クワガタの大顎に見られるような武器形質のバリエーションは,可塑性がもたらす驚くべき表現型変異(表現型多型)であり,動物の多様性と生存戦略を読み解く格好の題材です.近年は次世代シーケンサーなどを活用し,野外動物であっても遺伝子の配列情報や発現動態を解析することが可能です.研究室では行動学・発生学・生理学手法を駆使した多角的アプローチから可塑性のメカニズムと進化的意義の解明に取り組んでいます.
社会行動・性形質の研究事例
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トゲオオハリアリは形態的な女王を持たないアリですが,特殊な順位闘争(翅の痕跡器官"ゲマ”の女王による切除)を介し,女王とワーカーが分化します.優位個体では攻撃性が維持され卵巣発達がみられる一方で,劣位個体は従順になり卵巣発達が抑制されます.こうした相互作用による行動的カースト分化は社会性の原始的段階を反映しており,その分子機構・生理機構を解明することで社会性・利他行動の進化メカニズム解明を目指しています.これまで,優位個体がインスリン経路遺伝子群や脳内ドーパミンの活性化によって女王化することや,劣位個体が繁殖をやめて栄養貯蔵を行うことで,ワーカー化する事が明らかになっています.また,行動パターンを定量化する自動追尾(トラッキング)を駆使して精密な行動解析を行い,社会状況(子育ての有無など)に応じた生理的応答の解明を行っています.
 性形質の代表例として,昆虫の武器に注目した研究を進めています.オオツノコクヌストモドキは大きく発達した大顎を持ち,縄張りをめぐってオス同士で争う甲虫です.研究室では形態発生にかかわる遺伝子の発現解析や,RNAiによる遺伝子ノックダウン,形態計測学,行動観察などを組み合わせ,武器・性形質を進化させた遺伝・発生・生態メカニズムの解明を目指しています.これまで,幼若ホルモン(JH)やエピゲノム制御(ヒストン脱アセチル化酵素HDAC)が武器の誇張化をもたらすことがわかってきました.
最近の研究業績
  1. Horiuchi, K., Hashimoto, K. and Hayashi, F. (2018) Cantaridin world in air: Spatio-temporal distributions of flying canthariphilous insects in the forest interior. Entomological Science 21: (in press).
  2. Phan, Q.T., Kompier, T., Karube, H. and Hayashi, F. (2018) A synopsis of the Euphaeidae (Odonata: Zygoptera) of Vietnam, with descriptions of two new species of Euphaea. Zootaxa 4375 (2): 151–190.
  3. Boonkhaw, P., Prayoon, U., Kanchanasaka, B., Hayashi, F. and Tamura, N. (2017) Colour polymorphism and genetic relationships among twelve subspecies of Callosciurus finlaysonii in Thailand. Mammalian Biology 85: 6-13.
  4. Fujioka H, Abe MS, Fuchikawa T, Tsuji K, Shimada M and Okada Y (2017) Ant circadian activity associated with brood care type. Biology Letters 13: 20160743.
  5. Ishikawa, N. F., Hayashi, F., Sasaki, Y., Chikaraishi, Y., Ohkouchi, N. (2017) Trophic discrimination factor of nitrogen isotopes within amino acids in the dobsonfly Protohermes grandis (Megaloptera: Corydalidae) larvae in a controlled feeding. Ecology and Evolution 3.2728.
  6. Ito, M., Tamura, N. and Hayashi, F. (2017) Seasonal changes in leaf chemistry and leaf selection of the Japanese giant flying squirrel upon two tree species. Ecology and Evolution 7: 5766-5773.
  7. Kishimoto, K. and Hayashi, F. (2017) The complete embryonic and larval stages of the oophagous frog Kurixalus eiffingeri (Rhacophoridae). Current Herpetology, 36: 37-45.
  8. Niitsu, S., Sugawara, H. and Hayashi, F. (2017) Evolution of female-specific wingless forms in bagworm moths. Evolution & Development 19: 9-16.
  9. Okamiya, H., Igawa, T., Nozawa, M., Sumida, M. and Kusano, T. (2017) Development and characterization of 23 microsatellite markers for the montane brown frog (Rana ornativentris). Current Herpetology 36: 63-68.
  10. Okada Y, Watanabe Y, Mandy MYT, Tsuji K and Mikheyev AS (2017) Social dominance alters nutrition-related gene expression immediately: transcriptomic evidence from a monomorphic queenless ant. Molecular Ecology 26: 2922-2938.
  11. Shimoji H, Aonuma H, Miura T, Tsuji K, Sasaki K and Okada Y (2017) Queen contact and among-worker interactions dually suppress worker brain dopamine as a potential regulator of reproduction in an ant. Behavioral Ecology and Sociobiology 71: 35.
  12. Hashimoto, K. and Hayashi, F. (2016) Cantharidin world on islands: Species diversity of canthariphilous arthropods in the Izu-Ogasawara Arc. Entomological Science 19: 432-439.
  13. Hashimoto, K., Sugawara, H. and Hayashi, F. (2016) Sclerotised spines in the female bursa associated with male’s spermatophore production in cantharidin-producing false blister beetles. Journal of Insect Physiology 93: 18-27.
  14. Hashimoto, K., Suzuki, K. and Hayashi, F. (2016) Unique set of copulatory organs in mantises: concealed female genital opening and extremely asymmetric male genitalia. Entomological Science 19: 383-390.
  15. Ito, M., Seto, N., Rico, B. Shigeta, M., Tamura, N. and Hayashi, F. (2016) Folivory with leaf folding by giant flying squirrels: its patterns and possible function. Ecological Research 31: 617-626.
  16. Ozawa T, Mizuhara T, Arata M, Shimada M, Niimi T, Okada K, Okada Y and Ohta K (2016) Histone deacetylases control module-specific phenotypic plasticity in beetle weapons. Proceedings of the National Academy of Sciences 113: 15042-15047.
  17. Sugawara, H., Kusano, T. and Hayashi, F. (2016) Fine-scale genetic differentiation in a salamander Hynobius tokyoensis living in fragmented urban habitats in and around Tokyo, Japan. Zoological Science 33: 476-484.
  18. Murakami, Y., Sugawara, H., Takahashi, H. and Hayashi, F. (2015) Different population genetic structure between sexual and asexual gecko species co-existing in the Ogasawara Islands. Ecological Research30: 471-478.
  19. Yue, L., Liu, X., Hayashi, F., Wang, M. and Yang, D. (2015) Molecular systematics of the fishfly genus Anachauliodes Kimmins, 1954 (Megaloptera: Corydalidae: Chauliodinae). Zootaxa 3941 (1): 091-103.
  20. 林 文男(2015)ミヤマカワトンボにおける精子置換のしくみ―そこに性的対立が生じるとどうなるか―.TOMBO 57: 1-7.
  21. Liu, X., Hayashi, F., Lavine, L. C. and Yang, D. (2015) Is diversification in male reproductive traits driven by evolutionary trade-offs between weapons and nuptial gifts? Proceedings of the Royal Society of London B 282: 20150247.
  22. Liu, X., Hayashi, F. and Yang, D. (2015) Phylogeny of the family Sialidae (Insecta: Megaloptera) inferred from morphological data, with implications on generic classification and historical biogeography. Cladistics 31: 18-49.
  23. Liu, X., Hayashi, F. and Yang, D. (2015) Taxonomic notes of the Neotropical alderfly genus Ilyobius Enderlein, 1910 (Megaloptera, Sialidae), with description of a new species. Deutsche Entomologische Zeitschrift 62: 55-63.
  24. Phan, Q. T., Sasamoto, A. and Hayashi, F. (2015) Description of two new species of the genus Devadatta from northern Vietnam and central Laos (Odonata: Devadattaidae). Zootaxa 3941 (3): 414-420.
  25. Sugawara, H., Nagano, M., Sueyoshi, T. and Hayashi, F. (2015) Local genetic differentiation and diversity of Oita Salamander (Hynobius dunni) in Kyushu revealed by mitochondrial and microsatellite DNA analyses. Current Herpetology 34: 1-11.
  26. Sugawara, H., Takahashi, H. and Hayashi, F. (2015) Microsatellite analysis of the population genetic structure of Anolis carolinensis introduced to the Ogasawara Islands. Zoological Science 32: 47-52.
  27. Tsuchiya, K. and Hayashi, F. (2014) Left-handed sperm removal by male Calopteryx damselflies (Odonata). SpringerPlus 3: 144.
  28. Hashimoto, K. and Hayashi, F. (2014) Cantharidin world in nature: a concealed arthropod assemblage with interactions via the terpenoid cantharidin. Entomological Science 17: 388-395.
  29. Liu, X., Price, B. W., Hayashi, F., De Moor, F. and Yang, D. (2014) Revision of the Megaloptera (Insecta: Neuropterida) from Madagascar. Zootaxa 3796 (2): 320-336.
  30. Igawa, T., Sugawara, H., Tado, M., Nishitani, T., Kurabayashi, A., Islam, M. M., Oumi, S., Katsuren, S., Fujii, T. and Sumida, M. (2013) An attempt at captive breeding of the endangered newt Echinotriton andersoni, from the central Ryukyus in Japan. Animals 3: 680-692.
  31. Sekiné, K., Hayashi, F. and Tojo, K. (2013) Phylogeography of the East Asian polymitarcyid mayfly genus Ephoron (Ephemeroptera: Polymitarcyidae): a comparative analysis of molecular and ecological characteristics. Biological Journal of the Linnean Society 109: 181-202.
  32. Chang, W., Hayashi, F., Liu, X. and Yang, D. (2013) Discovery of the female of Protohermes niger Yang & Yang (Megaloptera: Corydalidae): Sexual dimorphism in coloration of a dobsonfliy revealed by molecular evidence. Zootaxa 3745 (1): 84-92.
  33. Liu, X., Hayashi, F. and Yang, D. (2013) Taxonomic notes on the Protohermes changninganus species group (Megaloptera: Corydalidae), with description of two new species. Zootaxa 3722 (4): 569-580.
  34. Liu, X., Price, B., Hayashi, F. and De Moor, F. (2013) Systematic revision reveals underestimated diversity of the South African endemic fishfly genus Taeniochauliodes Esben-Petersen (Megaloptera: Corydalidae). Systematic Entomology 38: 543-560.
  35. Liu, X., Hayashi, F. and Yang, D. (2013) The Protohermes latus species group (Megaloptera: Corydalidae), with description of two new species from India and Myanmar. Zootaxa 3609 (5): 513-519.
  36. Liu, X., Hayashi, F. and Yang, D. (2013) The Protohermes dichrous species group (Megaloptera: Corydalidae), with description of two new species from eastern Malaysia. Zootaxa 3620 (4): 501-517.
  37. Shirai, T. (2013) Colony development and density-dependent processes in breeding Grey Herons. International Journal of Zoology 2013: 404065.
  38. Hashimoto, K. and Hayashi, F. (2012) Structure and function of the large pronotal horn of the sand-living anthicid beetle Mecynotarsus tenuipes. Entomological Science 15: 274-279.
  39. Letardi, A., Hayashi, F. and Liu, X. (2012) Notes on some dobsonflies and fishflies (Megaloptera: Corydalidae) from northern Vietnam. Entomotaxonomia 34: 641-650.
  40. Liu, X., Hayashi, F., Viraktamath C. A. and Yang, D. (2012) Systematics and biogeography of the dobsonfly genus Nevromus Rambur (Megaloptera: Corydalidae: Corydalinae) from the Oriental realm. Systematic Entomology 37: 657-669.
  41. Liu, X., Hayashi, F. and Yang, D. (2012) A new species of alderfly (Megaloptera: Sialidae) from Yunnan, China. Entomological News 122: 265-269.
  42. Takechi, R. and Hayashi, F. (2012) Historical effects on local variation in walnut-feeding behavior by the Japanese wood mouse, Apodemus speciosus. Zoological Science, 29: 71-78.
  43. Liu, X., Price, B.W., Hayashi, F. and Yang, D. (2011) Revision of the fishfly genus Platychauliodes Esben-Petersen (Megaloptera: Corydalidae) endemic to South Africa. Zootaxa, 2909: 1-13.
  44. Liu, X., Hayashi, F. and Yang, D. (2011) Taxonomic notes and updated phylogeny of the fishfly genus Ctenochauliodes van der Weele (Megaloptera: Corydalidae). Zootaxa, 2981: 23-35.
  45. Takechi, R. and Hayashi, F. (2011) Transmission of walnut-feeding skills from mother to young in wood mice (Apodemus speciosus). Advances in Bioscience and Biotechnology, 2: 416-423.
  46. Kusano, T., Maruyama, K. and Kaneko, S. (2010) Body Size and age structure of a breeding population of the Japanese common toad, Bufo japonicus formosus (Amphibia: Bufonidae). Current Herpetology (in press)
  47. Tsuchiya, K. and Hayashi, F. (2010) Factors affecting sperm quality before and after mating ofcalopterygid damselflies. PLoS ONE 5: e9904.
  48. 苅部治紀、守屋博文、林 文男(2010)神奈川県を中心としたカワトンボ属の分布.神奈川県立博物館研究報告(自然科学)39: 25-34.
  49. 武智玲奈、 林 文男 (2009) 伊豆諸島におけるアカネズミの分布と集団遺伝構造. 日本生態学会関東地区会会報第58号: 33 – 37.
  50. Hayashi, F., Shima, A., Horikoshi, K., Kawakami, K., Segawa R. D., Aotsuka, T. and Suzuki, T. (2009) Limited overwater dispersal and genetic differentiation of the snake-eyed skink (Cryptoblepharus nigropunctatus) in the oceanic Ogasawara Islands, Japan. Zoological Science 26: 543-549.
  51. Hayashi, F., Shima, A. and Suzuki, T. (2009) Origin and genetic diversity of the lizard populations, Anolis carolinensis, introduced to the Ogasawara Islands, Japan. Biogeography 11: 119-124.
  52. Liu, X., Hayashi, F. and Yang, D. (2009) Notes on the genus Protohermes van der Weele (Megaloptera: Corydalidae) from Vietnam, with description of two new species. Zootaxa 2146: 22-34.
  53. Liu, X., Hayashi, F. and Yang, D. (2009) Sialis navasi, a new alderfly species from China (Megaloptera: Sialidae). Zootaxa 2230: 64-68.
  54. Matsuno, S., Ohbayashi, N., Liu, X. and Hayashi, F. (2009) A list of Megaloptera (Neuropterida) specimens in the collection of the Ehime University Museum. Japanese Journal of Systematic Entomology 15: 457-468.
  55. Kusano, T. and Inoue, M. (2008) Long-term trends towards earlier breeding of Japanese amphibians. J. Herpetol. 42(4):608-614.
  56. 草野 保 ( 2008) サンショウウオ類のマーキング法について. 爬虫両棲類学会報 2008(2):105-116
  57. Liu. X., Hayashi, F. and Yang, D. (2008) Species of the Protohermes sabahensis group (Megaloptera: Corydalidae) from eastern Malaysia. Zootaxa. 1782: 49-60.
  58. Tsuchiya K. and Hayashi F. (2008) Surgical examination of male genital function of calopterygid damselflies (Odonata). Behavioral Ecology and Sociobiology 62
  59. Tamura N. and Hayashi F. (2008) Geographic variation in walnut seed size correlates with hoarding behaviour of two rodent species. Ecological Research 23
  60. Takechi R., Tamura N. and Hayashi F. (2008) Improved walnut-feeding skills with experiencee in wood mice, Apodemus speciosus. Journal of Ethology 27 .
©2015 Department of Biological Sciences, Tokyo Metropolitan University