オスの存在理由、実験で証明される

地球の多細胞生物のほとんどすべての種は、有性生殖を行う。あたりまえの事実にも思えるが、オスとメスという異なる性が存在するのは、生物にとって重い「コスト」だ。なぜなら、自分だけでは新しい世代を生み出せない個体であるオスを生存させるために、多くのリソースが必要だからだ。

（オスが存在することに対して）考えうる説明のひとつが、「メスの好意を得ようとオス同士が争うことで、オスが種の遺伝子プールを改善する」というものだ。それによって、自分たちの新しい世代を、環境の変化やネガティヴな遺伝的変異の影響に対して対応できるようにするわけだ。

この仮説を確かめようと、イースト・アングリア大学の研究者チームは、10年間、管理された条件で、甲虫類の50世代以上にわたる進化を観察した。そして、ダーウィンが性淘汰と定義したもののを証明する結果が、最近『ネイチャー』で発表された。

「性淘汰は、オスが生殖のために競争して、メスが相手を選ぶときに作用する。ふたつの異なる性の存在は、このプロセスを促進する」と、研究をコーディネイトしたイースト・アングリア大学の研究者、マット・ゲイジは説明する。

「これによって、誰が自身の遺伝子を次の世代に伝えられるかが決定づけられます。つまり、これは非常に強力な進化のメカニズムなのです。わたしたちが解明したかったのは、このダーウィンの性淘汰が、いかにしてこれほど非効率的な生殖システムの存在を許容することができたのかです。すべての個体が無性生殖するシステムのほうが、多くの数の子孫を生み出すためにはずっと効果的なはずですから」

研究者たちは10年にわたり、さまざまなゴミムシダマシ科の甲虫の集団を異なるレヴェルでの交配実験を行った。

いくつかの集団では、生殖サイクルごとに、90匹のオスが10匹のメスと交配するために互いに競争した。一方、別の集団では、オス・メスの数の割合をより小さくした。そうして7年間の経過を観察したあとで、研究者たちは、ストレスのかかる出来事に対する集団の抵抗力における、実験のさまざまな条件の影響を評価した。

グループ毎の遺伝的状態を評価するために、研究者たちは同系交配を利用した。つまり、互いに血縁関係にあるサンプル同士を交配させたのだ。子孫に害のある遺伝変異が発現しやすくなる状態で、このプロセスを何世代も繰り返した。

オスは役立たずではなかった！

強い性淘汰にかけられた集団は、強い耐性を示して、有害な変異が過度に蓄積して絶滅するまでに、20世代もの間、同系交配によって生み出されて生き延びた。これに対して、性淘汰がより弱かった、あるいはまったくその影響がなかったグループはより耐性がなく、10世代の間にすべて絶滅した。

したがって、オスは役立たずな存在などではなく、彼らが伴侶を見付けるための競争は、種の遺伝的優位性を保つために必要不可欠なのだ。

「これらの結果は、性淘汰がどれだけ重要であるかを示しています。なぜなら、性淘汰はネガティヴな遺伝的変異をなくし、遺伝子プールのなかにポジティヴな遺伝的変異を維持することに役立つからです」と、ゲイジは説明した。

「自身のライヴァルを効果的に打ち負かし、争いのなかで生殖のパートナーを見つけるためには、個体はあらゆる分野で優秀でなくてはなりません。このため、性淘汰は種の遺伝的優位性を維持・改善する、重要で効果的なフィルターとなります。

わたしたちが導き出した結果は、性が支配的な生殖システムであり続けているのは、性選択がこの重要な遺伝的利益を与えることを可能にするからだ、という考えを支持する重要な証拠です」

TEXT BY SIMONE VALESINI

TRANSLATION BY TAKESHI OTOSHI

PHOTOGRAPH COURTESY OF UNIVERSITY OF EAST ANGLIA