メスの選好性と実際の交配相手

Report
配偶者選択による
グッピー(Poecilia reticulata)の
カラーパターンの進化
:野外集団を用いた研究
河田研究室
吉田 卓司
本研究の目的
交配相手に対するメスの選好性が
どのように進化したか
を明らかにする
アプローチ
メスの選好性が
実際の野外で実現しているか
を調べた
オスのみに見られる派手な形質
♂
♂
♀
♀
メスが派手なオスを交配相手に選好する
ため進化した
メスの選好性の進化仮説 (Anderson 1994)
1. 間接的選択モデル
• Runawayモデル
• Good-geneモデル
2. Sensory biasモデル
選好性の
実現が必要
(Kirkpatrick and Barton 1997)
選好性の
実現は不要
しかし今まで
選好性の実現性は
ほとんど考慮されてこなかった
実際の野外での交配
好まれるオス
オレンジ好き
好まれないオス
実際の野外での交配
オレンジ好き
実際の野外での交配
×
強制交配
好みのオスと交配できるとは
限らない
• 選好性の実現性は、
メスの選好性の進化に強く影響する
• 野外では、
選好性が実現されるとは限らない
実際の野外において
選好性が実現しているかどうかで
選好性の進化の道筋を推測できる
そこで本研究では、
メスの選好性が
実際の野外で実現しているか
を調べた
研究材料
グッピー(Poecilia reticulata)
オス
•
•
•
•
メス
オスのカラーパターンに高い遺伝率
メスはオスのカラーパターンに選好性を示す
体内受精、卵胎生の繁殖様式
縄張りや子育ての性質はない
研究材料
沖縄県名護市我部祖河に生息する
野外集団のグッピー
研究材料
野外集団
野外で交配済み
採集
61個体
♀
♂
産仔
♂
58腹
153個体
この3タイプの
グッピーを用いる
研究材料
野外のメス
実際の交配相手
との間の子供
野外のオス
実際に交配できた
オスの子供
メスが産んだ子供
オスの形質の測定
デジタルカメラで撮影したオスの写真から
体や尾びれ、カラーパターンの
サイズ・色を測定
メスの選好性の測定
Brooks (2000)の装置で
配偶者選択実験
メスが各オスの
側にいた時間
を測定
そのオスに対する
メスの選好性
解析①:
メスの選好性と実際に繁殖したオス
解析①:
メスの選好性と実際に繁殖成功したオス
野外で採集したメス
メスの選好性
野外で採集したオス
繁殖に成功した
オス
野外で交配したメスの子供
メスの選好性の解析
各オスにメスが示した選好性の平均値
そのオスの形質値を重回帰
0.0152
選好された
•全体面積の大きいオス
0.00270 +
=
×
時間
•黒面積比率の高いオス
全体面積
0.0116
+
×
黒面積比率
•オレンジスポット明度の低いオス
0.0148
•全体輝度の高いオス
0.0143
(p=0.0008)
-
×
×
+ 全体輝度
オレンジスポット
がメスに好まれる
の明度
繁殖に成功したオスの形質
形質の平均値
を比較
オレンジ明度
野外オス
メスの子供
0.2
6
0.1
2
8
(p<0.0001)
0.1
95
85
75
65
45
0.1
0.1
オレンジ面積比率
55
(p<0.0001)
0.2
0
6
(p=0.0013)
2
メスの子供
8
15
4
メスの子供
0.0
30
90
75
60
45
30
15
0
0.0
45
野外オス
4
60
0.0
野外オス
0.0
0
50
40
30
20
10
0
0
• 野外集団のオス
• 野外で交配したメスの子供
黒面積比率
オレンジ面積比率やオレンジ明度の低いオス、
黒面積比率の高いオスが高い繁殖成功
結果①:
メスの選好性とオスの繁殖成功
形質
オレンジ面積比率
黒面積比率
オレンジの明度
選好性 繁殖成功
(小)
小
大
大
小
小
高い一致
結論①:
メスの選好性とオスの繁殖成功
メスの選好性と
オスの繁殖成功は
よく一致している
メスの選好性が
実際の交配相手を決定している
解析②:
メスの選好性と実際の交配相手
野外のメス
メスの選好性
野外のオス
オスの繁殖成功
野外で交配したメスの子供
集団の平均的な傾向として一致
解析②:メスの選好性と実際の交配相手
交
配
産
仔
実際のメスの交配相手の特定は困難
メスが産んだ子供を交配相手の指標とする
メスが
好みのオスと交配している程度
野外集団と交配相手のどちらが魅力的か
野外集団のオスの
交配相手のオスの
<
魅力の平均値
魅力
好みのオスと交配している
野外集団のオスの
交配相手のオスの
>
魅力の平均値
魅力
好みのオスと交配していない
各オスに対する
メスの選好性を
オスの形質値で重回帰
個々のメスの選好性
それぞれのオスの魅力を推定
野外集団の
魅力の平均値
交配相手
の魅力
嫌いなオス
好みのオス
頻度
選好性の
実現度
野外集団のオスの魅力
結果②:メスの選好性と実際の交配相手
14
12
10
頻
度
8
6
4
2
0
-5
0
5
選好性の実現度
有意にゼロより大きい
(一標本t検定:P=0.0012)
メスは有意に好みのオスと交配している
解析③:
形質別に見た
メスの選好性と実際の交配相手
解析③:
形質別に見たメスの選好性と実際の交配相手
解析②で見たのは
複数の形質を総合した
選好性の実現性
グッピーの選好性は
形質ごとに独立な
進化ユニット
(Brooks and Couldridge 1999)
形質ごとに
メスの選好性の実現性
を調べる必要がある
解析③:
形質別に見たメスの選好性と実際の交配相手
交配相手:子供の形質で代用
メスが産んだ子供の形質に
その形質に対するメスの選好性を回帰
子形
供
の質
値
or
メスの選好性
形質レベルで
実現している
選好性は
子形
供
の質
値
メスの選好性
実現していない
結果③:
形質別に見たメスの選好性と実際の交配相手
子
供
の
形
質
値
オレンジ面積比率
オレンジスポット
の明度
黒面積比率
0.08
0.16
20
0.04
0.12
10
0
0.08
0
-0.04
0.04
-10
-0.08
-0.3
-0.1
0.1
0.3
0
-0.2 -0.1
0
0.1
-20
0.2 -0.2
-0.1
0
メスの選好性
いずれの形質でも
回帰係数は低い
いずれの形質でも
回帰は有意でない
形質レベルで
選好性の
実現性は低い
0.1
結果のまとめ
メスの選好性と
オスの繁殖成功は
よく一致している
(結果①)
個々の
メスの選好性は
実現している
(結果②)
実際の野外で
メスの選好性は
実現している
しかし一方で・・・
形質レベルでは
選好性の実現性は低い
(結果③)
考察①:
なぜ形質ごとで選好性の実現性が低いのか
オスの複数の形質から
交配相手を決めている
オスの複数の形質間の
相関はほとんどない
1つの形質が
交配相手の決定に与える影響が低下
形質ごとで選好性の実現性が低下
考察②:
メスの選好性はどのように進化したのか
間接的選択によるメカニズムが働くには
メスの選好性が実現される
必要がある
形質レベルで選好性は実現されていない
間接的選択によって
メスの選好性が進化する可能性は低い

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