研究トピックス

北海道産マザトウムシ「雄の二型」を発見

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多様性生物学系の加藤徹准教授らの研究グループは、北海道に生息するマザトウムシに「雄の二型」があること、さらには雄が雌をガードする行動をとることを発見しました。この研究は、理学院博士課程の松井風河さんを筆頭著者として行われました。

【研究内容】
「雄の二型(male dimorphism)」とは、同一種の雄の中に、形態(体の大きさ、武器の大きさ)や行動が異なる二つの型が存在する現象を指します。「雄の二型」を示すいくつかの種では、大型の雄は力こそパワーで他の雄から雌をガードする一方、小型の雄は隙を見て雌との交尾を狙うという別の戦略(代替戦略)をとることが知られています。
ザトウムシには、このような「雄の二型」を示す種が比較的多く存在することがこれまで報告されています。しかし、それらの多くは新熱帯に分布するグループを対象とした研究に偏っていることから、ザトウムシの中のさまざまなグループや他地域の種について研究することが必要です。
そこで、本研究は、主に北半球の高緯度地域に広く分布し、日本では北海道でのみ分布が認められるマザトウムシ(Phalangium opilio)を対象としました。マザトウムシは雄の特徴として、成体時に鋏角にツノ状の突起と長い触肢が見られることから、これらの形質に注目し、「雄の二型」の有無とそれに伴う行動の違いを調査しました。札幌市の住宅街の草地で個体を採集して研究室に持ち帰り、頭胸部、鋏角、および触肢の長さをそれぞれ計測するとともに、雌雄個体をケージに入れて行動を録画しました。
その結果、形態計測から、頭胸部の長さは正規分布を示す一方、鋏角と触肢の長さは二峰性(bimodal)の分布を示したことから、本種でも「雄の二型」の存在が新たに確認されました。また、行動観察から、雄が雌をガードする行動をとることも新たに確認されました。そして、ガード行動の回数を調べたところ、相対的に相手よりも鋏角あるいは触肢が長い個体が、より多くガード行動をとっていることが明らかになりました。

【今後の展望】
今後、小型の雄が具体的にどのような代替戦略をとっているかを調べることで、本種で「雄の二型」が形成されるに至った生態的要因が明らかになると期待されます。また、本種は非常に広い生息域を持つことから、異なる生息地間で「雄の二型」の有無や大小の割合のバリエーションについて調べることで、形成される環境的、遺伝的要因が明らかになると期待されます。

【謝辞】
本研究は、北海道大学DX博士人材フェローシップの支援を受けて実施されました。

図:マザトウムシで示された「雄の二型」。鋏角と触肢の長さが二峰性(bimodal)の分布を示し、二型の存在が認められる。

【論文情報】
論文名:Male dimorphism and mate guarding behavior in the harvestman Phalangium opilio (Arachnida: Opiliones: Phalangiidae).
著者名:Matsui F, Tsurusaki N, Katoh T
雑誌名:Entomological Science
DOI:https://doi.org/10.1111/ens.70025

【用語解説】
・鋏角:クモ、サソリ、ザトウムシなど(鋏角亜門)に特有の器官で、口の一番近くにある一対の付属肢。ザトウムシでは末端がハサミ状になっており、これによって摂食したり、闘争相手を挟むことなどができる。マザトウムシは鋏角にあるツノを用いて雄同士で闘争を行う。
・触肢:クモ、サソリ、ザトウムシなど(鋏角亜門)に特有の器官で、鋏角の一つ外側にある一対の付属肢。もともと脚であったものが、感覚や捕食の役割を果たすよう変化したもの。