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 生物多様性進化分野 A1BM3035 吉田 卓司

本研究の目的 交配相手 に対する メスの選好性の進化 メカニズムの可能性を検証する 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 （選好性の実現： 好みの個体と交配すること）

♂ ♂ ♀ ♀ 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 実現は不要 選好性の 実現が必要 (Kirkpatrick and Barton 1997)

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 オレンジ好き 好まれないオス 好まれるオス

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 メスの選好性が実現するとは 限らない

選好性の実現性 によって 選好性の 進化の道筋を推定 でき る 野外において 選好性 が 実現する とは 限らない 間接的選択モデルに 選好性の実現は必須条件

仮説 間接的選択 によってメスの選好性は進化した これを検証する 選好性は実現している はずである 予測

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 グッピー（ Poecilia reticulata)

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

野外集団 ６１個体 １５３個体 採集 野外で交配済み ♀ ♂ 研究材料 ５８腹 産仔 ♂ これら３タイプの グッピーを用いる

採集したオス （野外集団） 採集したメス （野外集団）

交配交配 産仔産仔 メスが産んだ 子供 採集したオス （野外集団） 採集したメス （野外集団）

メスが産んだ 子供 採集したオス （野外集団） 採集したメス （野外集団） オスの形質値メスの選好性オスの形質値

オスの形質の測定 体や尾びれ、カラーパターンの サイズ・色 （明度・彩度・輝度） を測定 デジタルカメラで撮影したオスの写真から

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

予測①： メスの選好性は実現している場合・・・ A ） オスの繁殖成功 は メスの選好性 によって決定される B ） メスは集団内で 自分の 好みのオスと交配 している この両方が満たされるはず

A ） オスの繁殖成功 は メスの選好性 によって決定される B ） メスは集団内で 自分の 好みのオスと交配 している この両方が満たされるはず 検証①： メスの選好性は実現しているか

野外集団の オス 繁殖成功 メスが産んだ 子供 交配・産仔 平均値の変化 野外集団のオス 野外で交配したメスの子供 形質の平均値 を比較

繁殖に成功したオスの形質 野外オス メスの子供 (p<0.0001) 野外オス メスの子供 (p=0.0013) 野外オス メスの子供 (p<0.0001) 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 野外集団のオス 野外で交配したメスの子供

オスに示 す選好性 = 全体面積 黒面積比率 全体輝度 － × ×× × オレンジスポット の明度 + + (p=0.0008) どのようなオスがメスに好まれるか メスがオスに示した選好性を オスの形質で重回帰

メスの選好性とオスの繁殖成功 形質繁殖成功選好性 オレンジ面積比率小（小） 黒面積比率大大 オレンジの明度小小 オスの繁殖成功 は メスの選好性 によって決定される

A ） オスの繁殖成功 は メスの選好性 によって決定される B ） メスは集団内で 自分の 好みのオスと交配 している 成立成立 検証①： メスの選好性は実現しているか

実際のメスの交配相手の特定は困難 メスの選好性と実際の交配相手 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かどうか 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 魅力の平均値 ＜ 交配相手のオスの 魅力 好みのオスと交配している 魅力的な 交配相手 好き

嫌い 野外集団の 魅力の平均値 交配相手 の魅力 個々のメスの選好性 メスがオスに示した選好性を オスの形質値で メスごと に重回帰 それぞれのオスの魅力を推定 選好性の 実現度

結果②：メスの選好性と実際の交配相手 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

A ） オスの繁殖成功 は メスの選好性 によって決定される B ） メスは集団内で 自分の 好みのオスと交配 している メスの選好性は実現している！ 成立成立 成立成立 予測①： メスの選好性は実現しているか

これまでで示したのは 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) さらに 形質ごと の メスの 選好性の実現性 を調べる必要がある 間接的選択によって メスの選好性は進化するか？

予測②： 形質ごとにメス選好性が実現している場合・・・ 形質レベルで 選好性は 実現している 実現していない メスが好むオスの形質の大きさと 交配相手の形質値に正の関係がみられる

いずれの形質でも 回帰係数は低い メスが好む形質の大きさ いずれの形質でも 回帰は有意でない 結果： 形質別に見たメスの選好性の実現性 形質レベルで 選好性の 実現性は低い

メスが好むオスの形質の大きさと 交配相手の形質値に正の関係がみられる 不成立不成立 形質ごとに は メスの選好性は 実現していない！ 予測②： 形質ごとにメス選好性が実現している場合・・・

結果のまとめ 実際の野外において メスの選好性は 実現している （予測①の成立） 形質レベル では 選好性の 実現性は低い （予測②の不成立） 仮説の棄却 仮説： 間接的選択モデル によって メスの選好性が進化した

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

本研究の成果 メス選好性の実現性という観点から 間接的選択による選好性の進化が生じる 可能性が低いことを明らかにした 今後の展望 メスの選好性の進化に どのようなメカニズムが働いているかを つきつめる必要がある