昆虫の交尾器進化における雌の繁殖戦略の役割―ハサミムシ目を中心に―

雌性生殖策略在昆虫交配器官进化中的作用——聚焦蠼螋目——

基本信息

批准号：
01J02404
负责人：
上村佳孝
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

ハサミムシ類は雄の交尾器形態に著しい多様性が観察されている。本研究では、このような多様性と、雌の繁殖戦略、特に雌が複数の雄とつがうという現象との関わりに重点をおいて調査している。本年度の研究において、以下の諸点が明らかとなった。コバネハサミムシの雌は産卵の都度に交尾しなければ,貯蔵精子が枯渇してしまい,結果として艀化率や産卵数の低下が起きることが昨年度までの研究で明らかとなった。しかし,今年度,ビデオ記録装置を援用して,本種の交尾行動を詳細に分析した結果,一晩あたりの交尾回数は数十回にも及ぶことがあり,精子の枯渇という理由のみでは説明し難いことがわかった。交尾回数と雌の貯蔵する精子数の関係を調べた結果,雌の貯蔵精子数は数回の交尾で飽和することが分かった。分子マーカーを用いた父性分析をおこなった結果,すでに他の雄の精子を十分に持った雌に対して,別の雄が一回交尾した場合,その雄は約2割(0.2)を自分の精子と置換できることがわかった。この値は他の昆虫類で一般に報告されている値(0.5〜1)に比べて低く,本種を特徴づける。すなわち,雄は一回の交尾では,十分な精子置換が達成されず,出会った雌に対して何度も交尾をおこない,このことにより多くの子孫を残す。雄同士は雌が存在する巣穴をめぐって争う行動を示すが,体のサイズが大きい雄ほど,巣穴の中で雌と長く同居し,何度も交尾をする傾向があることがわかった。量的遺伝解析(半兄弟分析)により,体のサイズには遺伝的変異があることが明らかになったので,巣穴を防衛する能力が高い(=大きい)雄とよく交尾することで,雌の側も子供の質(体サイズ)の向上という利益を得ている可能性が示された。この知見は,近年,進化生態学分野で議論されているGood sperm仮説の図式に合致し,実証例の1つとなる。

在男性交配形态中已经观察到了显着的多样性。这项研究的重点是这种多样性和女性育种策略之间的关系，尤其是女性与多个男性配对的现象。今年的研究揭示了以下几点。直到去年的一项研究表明，如果窦甲虫的雌性每次产卵时都不会配合，则将储存的精子耗尽，从而导致树皮速率和鸡蛋产卵的数量降低。但是，今年，我们使用视频录制设备详细研究了该物种的交配行为，并发现每晚的安装数可以是数十个，因此很难仅仅因为精子耗尽而解释。在几个整体后，发现配偶时间数量与雌性存储的精子数量之间的关系已饱和。使用分子标记的病理分析表明，当另一名男性已经有足够的精子时，当男性与另一个男性伴侣时，男性可以用自己的精子代替约20％（0.2）。该值低于其他昆虫中常见的值（0.5-1），其表征该物种。也就是说，男性在一次交配中无法实现足够的精子替代，他们会与遇到的女性多次垫子，留下许多后代。雄性表现出与存在女性存在的洞穴的战斗，但发现具有较大身体的雄性倾向于与洞穴中的女性生活更长的时间，并交配了很多次。定量遗传分析（半兄弟姐妹分析）显示体大小的遗传差异，表明女性也可以通过与高（=较大）捍卫汉堡的男性交配来改善儿童质量（身体大小），从而受益。这一发现与近年来进化生态学领域讨论过的良好精子假说的图相匹配，并且是经验例子之一。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

上村佳孝: "ハサミムシ類の交尾器の形態と交尾行動の左右性"昆虫と自然. 38(4). 42-45 (2003)

Yoshitaka Uemura：“蠼螋交配器官的形态和交配行为的侧向性”昆虫与自然 38（4）（2003）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Yoshitaka Kamimura: "Effects of broken male intromittent organs on the sperm storage capacity of female earwigs, Euborellia plebeja"Journal of Ethology. 21. 29-35 (2003)

Yoshitaka Kamimura：“雄性插入器官破裂对雌性蠼螋Euborellia plebeja精子储存能力的影响”动物行为学杂志。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Yoshitaka Kamimura: "Effects of repeated mating and polyandry on the fecundity, fertility, and maternal behaviour of female earwigs, Euborellia plebeja"Animal Behaviour. 65. 205-214 (2003)

Yoshitaka Kamimura：“重复交配和一妻多夫对雌性蠼螋（Euborellia plebeja）的繁殖力、繁殖力和母性行为的影响”动物行为。

DOI：
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通讯作者：
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