2019 Fiscal Year Research-status Report
精子の授受を介した雌雄の配偶戦略の共進化：昆虫類を用いた精子経済理論の検証と発展
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17K07574
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| Research Institution | Meiji Gakuin University |
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Principal Investigator |
安部 淳 明治学院大学, 教養教育センター, 助手 (70570076)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | キタキチョウ / Neotrogla / 繁殖戦略 / 交尾行動 / 雌の多回交尾 / 性比 / 性的対立 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
精子経済理論によると、集団の性比が雌に偏ったり環境要因によって集団全体の精子が不足状態に陥る場合、雄は交尾当りの射精量を減少させ交尾相手の数を稼ぎ、雌は十分な精子量を得るために複数回交尾を行うと予測される。本理論を検討するために、本年度は主に以下の２項目について実施した。
(1) キタキチョウは雌化を引き起こす細胞内共生細菌Wolbachiaに感染しているため、感染頻度に応じて性比が雌に偏る。精子経済理論によると、性比が雌に偏った個体群では射精量の減少が予測を検証するため、Wolbachiaに感染し性比が雌に偏る種子島個体群と非感染で性比が偏らない志布志個体群間での比較を行っている。昨年度は両個体群から得られた飼育個体を用いて交尾実験を行ったが、射精量について進化的変化は確認されなかった。そこで、今年度は両個体群で新たに採集を行い、野外個体のサンプルを得た。今後、これらの個体の解剖を行い、野外環境における実効性比に対する行動的な応答について検討する。なお、本項目は小長谷達郎博士（基礎生物学研究所）と陰山大輔博士（農研機構）との共同研究で行っている。
(2) 精子経済理論の枠組みを、雄が交尾時に精子だけでなく栄養物質などを雌に与える場合について発展させた。雄が有限な資源を交尾をとおして複数の雌に振り分け、雌は交尾ごとにコストを被るが雄から得られる資源量に応じて繁殖成功が決まる状況を、個体ベースモデルによって解析した。その結果、環境要因や生態学的要因によっては、限られた資源を複数の雌が複数回交尾を行うことによって競争し、雌雄間で性的役割が逆転する状況が予測された。このモデルは、雄からの栄養物質をめぐって雌がペニスを進化させたNeotrogla属のチャタテムシなどに応用されることが示唆された。なお、本項目は上村佳孝博士（慶応大学）らとの共同研究で行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
キタキチョウに関する項目は、おおむね順調に進展している。
当初予定していたクリサキテントウは、十分なサンプルを得るための野外個体群の選定に苦戦している。しかし、当初は予定していなかったNeotrogla属のチャタテムシに、精子経済理論を応用できる可能性が生じ、そのための個体ベースモデルを構築することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)キタキチョウについては、性比が雌に偏った個体群と偏らない個体群それぞれから野外サンプルを得ることができた。今度、それらを解剖することにより、野外環境における雄の射精量等のデータを得る。飼育実験で得られたデータも含め、性比が偏ることによる本種の繁殖戦略の変化を、進化および環境に対する調節の両面から考察する。
(2)寄生バチにおいてメタアナリシスを行うことにより、雄の射精量と雌の交尾回数の共進化について検討する。
(3)以上の実証的検証から明らかになった新たな要因を統合し、理論解析の面から精子経済理論を発展させる。
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| Causes of Carryover |
今年度はおおむね予定額を使用したが、昨年度からの繰越金の分をさらに次年度に繰り越すことになった。もし可能であったら野外調査を行うための費用に使い、そうでなくても今年度行う実験のために必要な消耗品等に活用する。
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Research Products
(4 results)
