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雌の多回交尾の進化に関するbet-hedging仮説の実験的検証

研究課題

研究課題/領域番号 19K06839
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45040:生態学および環境学関連
研究機関香川大学

研究代表者

安井 行雄  香川大学, 農学部, 教授 (30325328)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードpolyandry / evolution / bet-hedging / 雌の多回交尾の進化 / 生活史進化 / フタホシコオロギ / evolution of polyandry / 両賭け戦略 / 絶滅回避 / avoidance of extinction / 性淘汰
研究開始時の研究の概要

雌の多回交尾は配偶者選択の一形態である。配偶者選択を行う雌が直面している問題は配偶者の質に関する情報の不確かさである。目の前の雄との交尾は繁殖の失敗につながるかもしれない。結果的に繁殖の失敗をもたらす雄を「ハズレ雄」と呼ぶが、その原因として、射精の失敗、後天的な不妊症、一時的な精子不足、突然変異や有害遺伝子、不和合因子、環境変動などが考えられる。
もし雌が「ハズレ雄」1匹としか交尾しないなら家系の絶滅につながるが、複数の雄と交尾すれば危険分散(bet-hedging)を行うことができる。多回交尾は絶滅回避のための保険でありうるか?コオロギを用いた実験系でbet-hedging仮説を検証する。

研究成果の概要

一般に雄は多くの雌と交尾するほど多くの子供を残せるが、雌は複数の雄と交尾しても(父親が入れ替わるだけで)子供を増やすことはできない。しかし多くの動物で雌は複数の雄と交尾する。この「雌の多回交尾」の進化は行動生態学・進化生態学の重要な研究課題である。
本研究は従来あまり有効でないとみなされてきた両賭け(bet-hedging)仮説を、新しい理論的視点から再検討するものである。5年間の研究期間で雌を1から4匹の雄と交尾させ、卵の孵化率、特に繁殖失敗(全ての卵が孵化しないこと)が起こる率を比較したところ、配偶者数が多いほど失敗が起こらない(世代間幾何平均適応度が高い)ことが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

bet-hedging理論とは、予測できない変動環境のなかでいかに絶滅せずに長期的存続を達成するかを扱うものである。有性生殖における不妊の発生も重大問題である。本研究は単に昆虫の交尾行動を研究しているのではない。混迷の時代に生きる我々人類の存続やSDGsなどの環境問題とも深く関わっている。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (10件) 備考 (8件)

  • [雑誌論文] Polyandry works as bet-hedging in the field cricket Gryllus bimaculatus, even after eliminating females in poor condition that cannot accept remating2023

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Yuto、Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 42 号: 1 ページ: 61-69

    • DOI

      10.1007/s10164-023-00803-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mite dilemma: molting to acquire sexual maturity or not molting to ensure durability and dispersal ability in Phorytocarpais fimetorum (Parasitiformes; Gamasida; Parasitidae)2023

    • 著者名/発表者名
      Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 41 号: 2 ページ: 177-184

    • DOI

      10.1007/s10164-023-00783-4

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic link between mobility and sexual attractiveness in male Tribolium castaneum beetles2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Animal Behaviour

      巻: 188 ページ: 111-117

    • DOI

      10.1016/j.anbehav.2022.04.010

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The origination events of gametic sexual reproduction and anisogamy2022

    • 著者名/発表者名
      Yasui Yukio、Hasegawa Eisuke
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 40 号: 3 ページ: 273-284

    • DOI

      10.1007/s10164-022-00760-3

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Life‐history traits of the fairy shrimp Branchinella kugenumaensis are highly variable between neighboring rice paddies in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 37 号: 3 ページ: 344-354

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12296

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evolutionary bet‐hedging reconsidered: What is the mean-variance trade‐off of fitness?2022

    • 著者名/発表者名
      Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 37 号: 3 ページ: 406-420

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12303

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic link between mobility and sexual attractiveness in Tribolium castaneum male beetles2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Animal Behaviour

      巻: 188 ページ: 111-117

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An empirical test of the bet‐hedging polyandry hypothesis: Female red flour beetles avoid extinction via multiple mating2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Kentarou、Miyatake Takahisa、Yasui Yukio
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: - 号: 10 ページ: 5295-5304

    • DOI

      10.1002/ece3.7418

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An empirical test of bet-hedging polyandry hypothesis in the field cricket Gryllus bimaculatus2021

    • 著者名/発表者名
      Yasui Yukio、Yamamoto Yuto
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 39 号: 3 ページ: 329-342

    • DOI

      10.1007/s10164-021-00707-0

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 性の進化の謎を解く:性の2倍のコストはいかにして乗り越えられたか?2023

    • 著者名/発表者名
      安井行雄, 長谷川英祐
    • 学会等名
      日本動物行動学会第42回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] フタホシコオロギ雌のbet-hedging polyandry:一雄多回交尾と多雄各一回交尾の卵孵化率への影響2023

    • 著者名/発表者名
      山本悠渡・安井行雄
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会第67回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] フタホシコオロギ雌における一雄多回交尾と多雄各一回交尾の繁殖失敗確率の比較2023

    • 著者名/発表者名
      山本悠渡・安井行雄
    • 学会等名
      日本生態学会第70回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] コクヌストモドキとオオツノコクヌストモドキの二種間の繁殖における相互作用の検証2023

    • 著者名/発表者名
      大西流偉・松村健太郎・安井行雄
    • 学会等名
      日本生態学会第70回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 性の進化の謎を解く:配偶子生殖と異型配偶子の進化に関する新仮説2022

    • 著者名/発表者名
      安井行雄・長谷川英祐
    • 学会等名
      日本動物行動学会第41回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] フタホシコオロギ雌での多雄交尾bet-hedging仮説の再検討2022

    • 著者名/発表者名
      山本悠渡・安井行雄
    • 学会等名
      日本動物行動学会第41回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] フタホシコオロギを用いた多雄交尾 bet-hedging 仮説の検証実験2021

    • 著者名/発表者名
      山本悠渡・安井行雄
    • 学会等名
      2021 年度 中国四国地区生物系三学会(日本動物学会・日本植物学会・日本生態学会)合同大会香川大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 雌の多雄交尾に関するbet-hedging仮説の検証2021

    • 著者名/発表者名
      松村 健太郎・宮竹 貴久・安井 行雄
    • 学会等名
      日本生態学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アクティブな雄は雌からモテない?コクヌストモドキを用いた検証2020

    • 著者名/発表者名
      松村 健太郎・川端 侑真・安井 行雄
    • 学会等名
      日本動物行動学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フタホシコオロギ雌の多雄交尾は交尾失敗・環境変動に対する保険か?2019

    • 著者名/発表者名
      山本悠渡・安井 行雄
    • 学会等名
      日本動物行動学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 進化生態学

    • URL

      https://www.ag.kagawa-u.ac.jp/?research=%e5%ae%89%e4%ba%95%e8%a1%8c%e9%9b%84%e3%80%80%e9%80%b2%e5%8c%96%e7%94%9f%e7%89%a9%e5%ad%a6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 「Ecol. Res.Top Cited Article 2022-2023」を受賞

    • URL

      https://www.ag.kagawa-u.ac.jp/?p=32433

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 「Journal of Ethology Editor’s Choice」を受賞

    • URL

      https://www.ag.kagawa-u.ac.jp/?p=31927

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 日本動物行動学会Editor’s Choice Award 2022

    • URL

      https://www.ag.kagawa-u.ac.jp/?p=30240

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 第70回日本生態学会大会ポスター賞優秀賞を受賞

    • URL

      https://www.ag.kagawa-u.ac.jp/?p=30734

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 2022 Springer-Nature, Research Highlights

    • URL

      https://www.ag.kagawa-u.ac.jp/?p=31001

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 2022 Springer-Nature, Research Highlights

    • URL

      https://www.kagawa-u.ac.jp/2022-springer-nature-research-highlights-evolutionary-biology/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 昆虫の世界から生物の進化生態を探る

    • URL

      https://www.ag.kagawa-u.ac.jp/?p=27293

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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