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雌雄交尾器はなぜ噛み合うのか?~理論と実証からの論争解決~

研究課題

研究課題/領域番号 15K07133
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 形態・構造
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

上村 佳孝  慶應義塾大学, 商学部(日吉), 准教授 (50366952)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード微細手術 / 卵胎生昆虫 / 熱帯性昆虫 / 交尾器進化
研究成果の概要

オス交尾器のみならず、メス交尾器の形の進化も速く、両者の間に形の対応(噛み合い)が成立していることが、多くの動物で明らかになりつつある。雌が対応した形態を示すのは、「交尾時の創傷などのコストを避けるため」であるという仮説と、「遺伝的に質の高い雄を選択するためである」という仮説があり、論争が続いている。
論争の解決に向け、実証・理論の両面から研究をおこなった。実証面では各種昆虫類を対象とし、特にショウジョウバエ類を用いた研究により、人為的操作(手術)で雌雄の交尾器の噛み合いを悪くした場合、交尾が成立しなくなる、その後の産卵が阻害されるなど、メスにとって大きなコストになることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

交尾器形態の進化は速いため、交尾器を観察なしでは種類を正確に同定できない動物も多い。特に種数の多い昆虫類では、交尾器形態の観察は、正確な同定や新種の記載に欠かせない作業である。
本研究が明らかにした「交尾器が正確に噛み合うことは、雌にとって重要である」という点は、雌雄の交尾器の形態が互いに影響を与えながら共進化・多様化していくプロセスの根底にあると考えられる。従来、雌の交尾器は観察が難しく、雄のそれに比べて多様性に乏しいと考えられてきたが、本研究の成果に基づき、雄交尾器形態に対応する部位を精査することで、雌サンプルのみでも正確に種同定できるケースが増えると期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 7件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Universiti Sains Malaysia(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Universidade Federal de Lavras(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Universiti Sain Malaysia(Malaysia)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universidade Federal de Lavras(Brazil)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universiti Sains Malaysia(Malaysia)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universiti Sains Malaysia(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 國立臺灣大學(台湾)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Description of a second South American species in the Malagasy earwig genus Mesodiplatys from a cave habitat, with notes on the definition of Haplodiplatyidae (Insecta, Dermaptera)2018

    • 著者名/発表者名
      Kamimura Yoshitaka、Ferreira Rodrigo L.
    • 雑誌名

      ZooKeys

      巻: 790 ページ: 87-100

    • DOI

      10.3897/zookeys.790.27193

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanical incompatibility caused by modifications of multiple male genital structures using genomic introgression in Drosophila2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KM, Kamimura Y and Takahashi A
    • 雑誌名

      EVOLUTION

      巻: 72(11) 号: 11 ページ: 2406-2418

    • DOI

      10.1111/evo.13592

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intimate intimas: Positioning of copulatory organs in mating Drosophila2017

    • 著者名/発表者名
      Mattei Alexandra L.、Kamimura Yoshitaka、Wolfner Mariana F.
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction & Development

      巻: 84 号: 11 ページ: 1117-1117

    • DOI

      10.1002/mrd.22867

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Earwigs from Brazilian caves, with notes on the taxonomic and nomenclatural problems of the Dermaptera (Insecta)2017

    • 著者名/発表者名
      Kamimura Yoshitaka、Lopes Ferreira Rodrigo
    • 雑誌名

      Zookeys

      巻: 713 ページ: 25-52

    • DOI

      10.3897/zookeys.713.15118

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ovoviviparity in the tropical earwig species Spongovostox semiflavus (Dermaptera: Spongiphoridae), with potential convergent elongation of male genitalia2017

    • 著者名/発表者名
      Kamimura, Y., Lee, C.-Y.
    • 雑誌名

      Annals of the Entomological Society of America

      巻: 110 ページ: 189-196

    • DOI

      10.1093/aesa/saw071

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 体より長い交尾器を進化させた昆虫たち2017

    • 著者名/発表者名
      上村佳孝,松村洋子
    • 雑誌名

      昆虫と自然

      巻: 52 ページ: 8-11

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Significance of constraints in genital coevolution: why does female Drosophila appear to cooperate males by accepting harmful traumatic matings?2016

    • 著者名/発表者名
      Kamimura, Y.
    • 雑誌名

      Evolution

      巻: 70 号: 7 ページ: 1674-1683

    • DOI

      10.1111/evo.12955

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A new earwig of the genus Echinosoma from Penang Island, Peninsular Malaysia, with notes on the taxonomic and nomenclatural problems of the genus Cranopygia (Insecta: Dermaptera: Pygidicranidae)2016

    • 著者名/発表者名
      Kamimura, Y., Nishikawa, M., Lee, C.-Y.
    • 雑誌名

      ZooKeys

      巻: 636 ページ: 51-65

    • DOI

      10.3897/zookeys.636.10592

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The earwig fauna (Insecta: Dermaptera) of Penang Island, Malaysia, with descriptions of two new species2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Kamimura, Masaru Nishikawa, Chow-Yang Lee
    • 雑誌名

      Zootaxa

      巻: 4048 号: 2 ページ: 233-257

    • DOI

      10.11646/zootaxa.4084.2.4

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ovoviviparity and genital evolution: a lesson from an earwig species with coercive traumatic mating and accidental breakage of elongated intromittent organs2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Kamimura, Hui-Siang Tee, Chow-Yang Lee
    • 雑誌名

      Biological Journal of the Linnean Society

      巻: 118

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Innovative female traits can drive genital coevolution between the sexes2019

    • 著者名/発表者名
      上村佳孝
    • 学会等名
      科研費No. 15K07133 成果ミニシンポジウム「Sexual Selection in Insects」(慶應義塾大学・横浜)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 交尾器、右利き?左利き? ハサミムシ類のスペアペニスの進化2018

    • 著者名/発表者名
      上村佳孝
    • 学会等名
      日本昆虫学会第78回大会(小集会:DNAから紐解く昆虫の不思議な世界 ー昆虫の性の進化ー)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メス交尾器形態の研究:その重要性と難しさ2017

    • 著者名/発表者名
      上村 佳孝
    • 学会等名
      研究集会「ショウジョウバエの生殖システムと生殖戦略」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • 年月日
      2017-02-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] オオハサミムシLabidura riparia の右利きペニスの意義2017

    • 著者名/発表者名
      上村佳孝、Chin-Cheng (Scotty) YANG、Chow-Yang LEE
    • 学会等名
      日本昆虫学会第77回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 交尾器はなぜ噛み合う? ショウジョウバエで探るその進化メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      上村 佳孝
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府堺市)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 卵胎生ハサミムシにおける創傷と交尾器破損を伴う強制交尾2015

    • 著者名/発表者名
      上村佳孝,Hui-Siang TEE,Chow-Yang LEE
    • 学会等名
      日本昆虫学会第75回大会
    • 発表場所
      九州大学箱崎キャンパス(福岡市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Significance of precise genital coupling for female Drosophila fruit flies: why do females appear to cooperate with males by accepting harmful traumatic matings?2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Kamimura
    • 学会等名
      Behaviour 2015 (34th International Ethological Conference)
    • 発表場所
      Cairns Convention Centre, Cairns, Australia
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 昆虫の交尾は、味わい深い…。2017

    • 著者名/発表者名
      上村佳孝
    • 総ページ数
      113
    • 出版者
      岩波書店
    • ISBN
      9784000296649
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-28  

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