Reproductive system of deep-sea cephalopods

深海头足类动物的生殖系统

基本信息

批准号：
21K06333
负责人：
広橋教貴
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

頭足類（イカ・タコ）は一般に乱婚であり、雄が示す多様な繁殖行動、繁殖戦略の観察が比較的容易なため、交尾後性選択（精子競争と雌の隠れた選択）の格好の研究対象となっているが、「頭足類＝乱婚」の常識を破ったのが、深海性のホタルイカであった（Sci Rep 2020）。単婚が進化した環境要因は、ベイトマン理論に合わないもの、つまり雌雄どちらかに何らかの制約がはたらき、子孫を残すのに乱婚より有利となったためと思われる。本研究では、ホタルイカの単婚研究を皮切りに、これまで手つかずであった深海性イカ類の繁殖様式を明らかにし、深海という特殊な環境またはイカ類独自の生活史形質と単婚の関係を明らかにすることを目的とした。該当年度に得られた知見と成果は次の通りである。１）ホタルイカモドキの生活史と繁殖様式に関する研究　ほぼ単婚のホタルイカとの比較として、これまで全く知見のないホタルイカモドキの繁殖生態に関する調査を行った。その結果、交接期と産卵期を明らかにし、さらに繁殖シーズン終盤に性比が雄に偏るといった、ホタルイカとは逆の現象を観察した。さらにマイクロサテライトマーカーを開発した。２）ホタルイカにおける稀に起こる乱婚雌の解析　我々の先行研究で明らかとなった５％程度の雌が複数の雄と交接を行う現象に着目した。まず、雌に付着した精子塊数と交接に関与した雄の数に明確な相関関係があるのを明らかにした。即ち、付着数７以下では全ての雌が単婚だったのに対し、付着数１２以上の個体は全て乱婚であった。この間の個体は、付着数と乱婚度に正の相関があった。この結果を用いて、5000個体以上の雌に付着する精子塊数から乱婚度を再計算したところ、８％であることが分かった。さらに、乱婚度の週変化を調べたところ、繁殖期間中に性比が雄偏向から雌偏向に変化するにも関わらず、乱婚度はほぼ一定であった。これらの結果をまとめて論文発表をした。

头足类动物（鱿鱼和章鱼）一般都是混杂的，相对容易观察到雄性表现出的各种生殖行为和策略，这使得它们容易受到交配后性选择（精子竞争和隐藏的雌性选择）的影响。海萤乌贼打破了“头足类=混杂”的常识（Sci Rep 2020）。导致一夫一妻制进化的环境因素似乎与贝特曼的理论不符，即对任一性别都施加了某种限制，使其比乱交更有利于繁衍后代。在本研究中，我们将从研究萤火虫乌贼的一夫一妻制入手，阐明深海乌贼物种此前未曾触及的繁殖方式，并阐明一夫一妻制与深海特殊环境或乌贼独特生活史特征的关系。目的是为了。相关年份获得的知识和成果如下。 1）萤火乌贼的生活史和繁殖方式的研究作为与几乎一夫一妻制的萤火乌贼的比较，我们对萤火乌贼的繁殖生态学进行了研究，这是以前不了解的。结果，他们明确了交配和产卵季节，并且还观察到了与萤火乌贼相反的现象，即在繁殖季节末期性别比例偏向雄性。此外，我们还开发了微卫星标记。 2）对萤火虫乌贼中罕见的乱交雌性的分析我们关注的是我们之前的研究中揭示的现象，即大约5%的雌性与多个雄性交配。首先，他们发现雌性附着的精子数量与参与交配的雄性数量之间存在明显的相关性。也就是说，当附件数量为 7 或更少时，所有雌性都是一夫一妻制，而当附件数量为 12 或更多时，所有雌性都是乱交。在此期间，依附个体的数量与乱交程度呈正相关。利用这一结果，我们根据5000多名女性的精子数量重新计算了乱交程度，结果为8%。此外，当我们检查杂乱程度每周的变化时，我们发现，尽管在繁殖期间性别比例从偏雄性变为偏雌性，但杂乱程度几乎保持不变。这些结果被总结并发表在一篇论文中。