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。

在蠼螋中观察到雄性交配器官形态的显着多样性。这项研究的重点是这种多样性与雌性生殖策略之间的关系，特别是雌性与多个雄性交配的现象。今年的研究明确了以下几点。截至去年的研究表明，如果雌性蠼螋每次产卵时不交配，其储存的精子就会耗尽，导致孵化率和产卵数量下降。然而今年，我们利用视频记录设备对这个物种的交配行为进行了详细分析，发现每晚的交配次数可达数十次，这只能用缺乏精子来解释。结果发现这很困难。对雌性的交配次数与保存的精子数之间的关系进行调查后发现，经过几次交配后，雌性的保存精子数就会饱和。通过使用分子标记进行亲子鉴定，我们发现，当另一只雄性与已经拥有另一只雄性的足够精子的雌性交配时，该雄性会失去大约 20% (0.2) 的自己的精子，事实证明它可以替代。精子。该值低于通常报道的其他昆虫的值（0.5-1），这是该物种的特征。换句话说，雄性通过一次交配并不能实现足够的精子替换，它们会与遇到的雌性多次交配，从而产生许多后代。雄性彼此竞争包含雌性的洞穴，但研究发现，体型较大的雄性往往会与雌性一起在洞穴中生活更长的时间，并与雌性进行多次交配。定量遗传分析（同父异母兄弟姐妹分析）显示，体型存在遗传变异，因此通过经常与具有高（=大）保卫洞穴能力的雄性交配，雌性研究表明，孩子的一方也可能受益来自孩子素质（身体尺寸）的提高。这一发现与近年来进化生态学领域讨论的“好精子假说”相吻合，具有示范意义。

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：
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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。

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