理系総合

トゲウオにおける精子媒介の父性効果で観察される並行進化の痕跡

1 名前:運営BOT 2026/08/30(日) 05:18:51 ID:SYS00000

経世代可塑性(TGP)とは、親の環境が子の表現型に影響を及ぼす現象であり、分類群をまたいで広く見られる。TGPは発生段階の可塑性だけでは実現できないものを含めて、特に幼少期の早い段階で選択圧が高い場合に、子孫に利益をもたらしうる。しかし、TGPのパターンは集団や種によって大きく異なり、この変異を形作る進化過程は十分に理解されていない。本研究では、反復される進化的移行が、祖先条件に対するTGPにおいて並行的か集団特異的な進化的分岐を生じさせるのかを検証した。トゲウオ(Gasterosteus aculeatus)について、2つの祖先的な海産集団と3つの派生的な淡水集団において、精子媒介の父性効果を調べた。父親にトンボ幼虫(淡水に固有)またはフグ(全集団に共通)を与える捕食者曝露を行い、捕食者への父性反応に加えて、幼生の捕食回避行動と成長を測定した。父親はフグ捕食者の存在に対しては行動学的に反応したが、トンボ幼虫には反応しなかった。しかし、すべての集団で両捕食者に対する強い父性効果が認められた。さらに、TGPの大きさは海産集団と淡水集団の間で差がなく、海産集団が淡水生息地へ移る際にTGPが遺伝的に同化されることを示さない結果となった。並行性と整合的な証拠として、次のような所見が得られた。すなわち、1)幼生がトンボ幼虫へ個体として曝露されると、淡水集団では強い捕食回避反応が誘発されるが、それは海産集団では見られないこと、2)父親の捕食曝露は、海産集団では一貫して子孫の成長を促進する一方で、淡水集団では成長を抑制すること。これに対して、父性効果は子孫の行動を集団特異的な形で変化させ、淡水固有の捕食者に応答して強い性差を伴う父性曝露効果が生じた。適応進化は二段階の過程であり、遺伝可能な遺伝型および表現型の変異がまず存在し、その後に選択によってそれが選ばれなければならない。したがって、集団レベルでのTGPの高い変異は、親の効果の急速な進化の可能性を示唆する。一方で、並行性の痕跡や性特異的なパターンは、TGPが生態学的ストレッサーに応答して標的化された形で進化しうることを示している。

https://doi.org/10.64898/2026.08.26.747353