感覚系は生物とその環境との相互作用を媒介するが、複雑な感覚経路がどのように進化し、どのように生態学的状況にまたがる知覚および行動の変異と結び付くのか、特に陸上性の分類群では十分に理解されていない。ここでは、ヘリコニウス・エラト（Heliconius erato）における全視覚系の適応を調べる。大陸規模のサンプリングを用いて、H. erato の内部では標高の増加に伴い複眼の数が有意に減少することを示す。エクアドル由来の低標高 H. erato 集団と、その高標高の姉妹種 H. himera を同一条件で飼育すると、眼と脳の形態が遺伝可能であることが分かり、さらにゲノムにもとづく分化の指標との比較から、この変異は分岐選択によるものであると示唆される。コロンビアでの並行比較では、高標高の H. chestertonii と低標高の H. erato venus を扱い、眼と脳の形態が独立した、デカップリングされた形質として進化し得ることも明らかにした。両地点において、視力の違いは複眼の数の変異と相関した。加えて、分光感度の平行進化も観察し、高標高集団では独立に、赤色を反射する側方のろ過に関与する色素がより少ないことが示された。視覚系の形態と行動を実験的に結び付けるため、第二世代の H. erato cyrbia と H. himera の雑種における視力を評価した。総じて、視力は複眼の数に影響され、脳の形態と合わせて解析すると、複眼の数と視葉体積の間の正の相互作用によって規定されていることが示され、眼への構造的投資と神経の拡張が組み合わさって視覚知覚を最大化することが分かる。本研究は、視覚適応が多層的な過程であり、感覚形質が局所的な生態学的圧力の下で独立に進化し得る一方で、視覚経路全体での進化が行動パフォーマンスの精緻化に寄与することを示している。
https://doi.org/10.64898/2026.08.27.747543