研究成果・採択情報

ほとんどオスを産まないハチの謎を解明 ~母親どうしの協力行動であることが明らかに~

 生物が産むオスとメスの割合は、それぞれの状況に応じ母親にとって最も効率よく子孫を残せる値に進化していることが、これまでの研究により明らかにされてきました。これまでの研究によれば、一緒に育ったオスとメスが交配する生物では、同じ母親から生まれた息子どうしの配偶相手をめぐる無駄な競争を避けるためオスを少なく産みますが、他の母親と一緒に産卵する場合は他人の息子との競争に備えてオスの割合を高めて産みます。しかし、寄生バチの仲間のメリトビアは、他の母親と一緒に産卵する場合でも常に極端に少なくオスを産む(オス率約2%)ため、本分野における謎とされてきました。
 明治学院大学教養教育センター付属研究所の安部淳研究員は、理化学研究所数理創造プログラムの入谷亮介研究員、岐阜大学応用生物科学部の土田浩治教授、慶應義塾大学商学部の上村佳孝准教授、オックスフォード大学のStuart A. West教授とともに、その謎を解明しました。
 本研究成果は、米国東部標準時2021年5月10日(月)午後3時(日本時間5月11日(火)午前4時)にPNAS(米国科学アカデミー紀要)にオンライン掲載されました。

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一緒に産卵する母親の数(対数軸)
一緒に育ったオスとメスが交配する場合に理論的に予測される性比(左図;橙色)と,先行研究で報告されていたメリトビアの性比(左図;黄緑),および本研究により新たに自然環境下で測定されたメリトビアの性比(右図).(クリックすると拡大します)

本研究成果のポイント

  • メリトビアというハチの仲間が極端に少なくオスを産む理由は解明されていませんでしたが、一緒に産卵する母親がお互いの子孫を効率良く残すための一種の協力行動であることを明らかにしました。
  • メリトビアでは、一緒に産卵する母親どうしの血縁関係によって産むオスとメスの割合を調節し、血縁者の母親が一緒に産卵するときに極端に少なくオスを産んでいました。
  • オスを少なく産むことにより、血縁関係のある息子どうしの配偶相手をめぐる無駄な競争を避け、その分多くのメスを産めるため、お互いの子孫の数を増やせることが、DNA解析および数理的理論解析によって示されました。
  • 母親どうしは血縁関係を直接認識することはできず、近くに分散した(血縁者と遭遇しやすい)か、遠くに分散した(血縁者と遭遇し難い)か、という自己の経験にもとづいて間接的に血縁関係を推定していることが示唆されました。

詳しい研究内容について

ほとんどオスを産まないハチの謎を解明
 ~母親どうしの協力行動であることが明らかに~

論文情報

  • 雑誌名:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
       (米国科学アカデミー紀要)
  • 論文名:A solution to a sex ratio puzzle in Melittobia wasps
       (寄生バチメリトビアが示す性比の謎への解答)
  • 著 者:安部 淳(明治学院大学),入谷亮介(理化学研究所),土田浩治(岐阜大学),上村佳孝(慶應義塾大学),Stuart A. West(オックスフォード大学)
  • DOI番号:https://doi.org/10.1073/pnas.2024656118

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2021.05.11

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