For Fish Penises, Big Isn’t Always Better

Male swordtail from those closely related species to be used in the study. (Photo: Loury Cédric)

生殖に関して言えば、ほとんどの魚は外部受精者であり、精子の雲で卵を散布する作物である。 しかし、ソードテール(Xiphophorus)は、ほとんどの魚とは違います。 卵を体内で受精させ、生きている子を「産む」魚なのだ。 そのためにオスは、魚類にはない外生殖器を発達させて精子を運ぶ。 となると、「大きい方がいいのか? せっかくペニスを進化させたのだから。 しかし、メスのソードテールがオスのペニスに対してどのような嗜好を持つかについて、新たな研究が発表されました。

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はっきり言って、「それ」は人間に馴染みのあるものとは全く違うものなのです。 これらの器官は、肛門付近のひれの一部を高度に改良したもので、フックや奇妙なプレートで先端を覆われた、長く、やや恐ろしい器具に折り畳まれているのです。 これは「生殖器」と呼ばれ、技術的には哺乳類のペニスと同じではないが(進化論的に言えば)、機能は同じで、メスの性器に精子を沈めるのである。 淋巴節は基本的に魚のちんちくりんで、その長さはソードテールの種類によって、また同じ種類のオスでも千差万別である。

中央アメリカの水路に生息するグッピーに似た魚であるソードテールは、オスの尾びれが異様に長く伸びることからその名がつきました。 ソードテールの種類によっては、オスがすべて「求愛者」で、ソードテールと派手な動きでメスを説得し、交尾を許可させるものもいる。 しかし、他の種では、求愛するオスもいれば、「スニーカー」と呼ばれる、複雑な前戯のステップを完全に省略した小型のオスもおり、「代替繁殖戦略」として知られている。 求愛の方法は父魚から直接伝えられるので、求愛者は必ず求愛者の息子を産み、スニーカーはその逆である。

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With all this very heritable variation at play between penis length and flirting style in male swordtails, Instituto de Ecología, A. の研究者は、オナルドナルドのペニスの長さといちゃつくスタイルの間に、このような非常に遺伝的な変異があることを明らかにしました。メス魚がどのようにペニスと派手なパフォーマンスのカオス的なメドレーを操り、好みの相手を判断し選択するのかを調査しました。

この研究結果は、本日、王立学会のProceedings Bに発表され、メスのソードテールが求婚者のペニスやページェントをどのように見ているかは、危険な生息地での生存とリスクを考慮した、慎重な進化的計算が組み込まれているかもしれないと示しています。

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研究チームは、研究のためにメキシコの野生から、グリーンソードテール(求愛するオスのみ)と、ハイバックピグミーソードテール(求愛と潜入の両方のオスを持つ)という2種のソードテールの両性とも集めました。 それぞれの種(およびそれぞれの求愛戦略)において、オスがメスと対話し、いちゃつく様子を撮影した。 その結果、ループする短いビデオクリップを1フレームずつフォトショップで加工し、クリップからメスを完全に取り除き、オスの生殖器を30%短くしたり長くしたりして、ソードテールのペニスサイズの全範囲を表現することに成功したのです。 このようにして、3種類のオスそれぞれについて、長い♂と短い♂に分けた6つのビデオを作成しました。 そして、これらのビデオクリップ(性器を短くしたものと長くしたもの)を並べて雌に見せ、雌の反応を記録して、どちらのバージョンを好むかを調べました。

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そう、まさにその通りなんです。

オスのみが求愛するグリーンソードテールでは、メスはより小さいジャンクを持つオスを好みました。 ピグミーカタギも同様で、どちらのタイプのオスも同じでした。 しかし、研究者がテストした雌の相対的な健康状態を考慮した途端、好みはコートターとスニーカーに分かれたのです。

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実験の前に、すべてのメスは体の密度を測定されました。密度が高いと、体により多くの脂肪とタンパク質が詰まっていることを示し、より健康で「体の状態」が良いことがわかります。 弱々しい姉妹は求愛のスタイルにあまり関心がなかったが(ペニスの長さだけ)、より太く健康なメスは非常に特殊な嗜好を持っていた。 全体として、彼女たちは性器の短い求愛者の男性を好んだが、対照的に、スニーカーの男性にはよく吊るされたものを好んだ。

ソードテール・フィッシュの雄と雌。 (Photo: Wojciech J. Płuciennik)

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より体重の重いメス魚の間でこのように好みが分かれるのは、おそらく地球上のすべての生命に共通の、自分と自分の子孫の生存という課題に根ざしているのだろうと思われます。 健康なメスは年齢が高く、経験豊富で、捕食者(通常は大きくて意地悪な魚)からの脅威を回避する能力が高いことが多いのです。 このため、メスはもう少し危険を冒し、よりよい状態で次の世代に利益をもたらすことができるのです。 通常の条件下では、顎の長いオスがうろつくのは危険かもしれません。 特に求愛中のオスは、ただでさえ目立ちますから、捕食者の注意を引くことになります。長い生殖器は水中で十分な抵抗となり、危険から逃れることができなくなる可能性があります。 彼らのガールフレンドは簡単に食べられてしまうかもしれない。 つまり、性器が大きいということは、求愛者のライフスタイルにはふさわしくないということなのかもしれない。 しかし、地味なスニーカーの男性にとっては、ペニスが大きくなることはメリットがあるかもしれない。 彼らの交尾は、素早く、汚く、追いかけっこをするので、ペニスが長いと、運動会での受精の可能性が高くなるのかもしれません。

このようにペニスの大きさがもたらす結果や、オスが一貫して自分の求愛スタイルを息子に伝えていることを考えると、健康でリスクをとるメスは、将来息子になるかもしれない自分たちのために選り好みをしている可能性があります。 最も安全な選択肢を選ぶのではなく、求愛方法とペニスサイズの最適な組み合わせを選ぶことで、これらの女性は、息子たちが仕事に最適なパッケージを持っていることを保証しているのだろう。

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この研究は、社会行動、競争、生殖システムの進化の間の複雑な関係(バネのついたカモのペニスで以前見たことがあるような)を明らかにしており、生物学におけるパターンはしばしば隠れた、予想外の場所に間接的原因があると再び我々に教えてくれています。

Jake Buehlerはシアトル地域のサイエンスライターで、「生命の木」の奇妙でワイルドで歌われないものに憧れを抱いており、彼のツイッターやブログをフォローしてください。

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ワシントン州のオリンピック半島に住むジェイク・ビュラーは、「生命の木」のような奇妙で、野生で、歌われないものにあこがれる科学ライターです。

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