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【科学ニュース】雌イルカの生殖器は父親の選別のために進化した

一部のイルカのメスは、望ましくないオスによる受精を防ぐために、生殖器の形状を進化させてきたらしい。

イルカのペニスと膣の解剖学的研究から、オス・メス間の配偶子選別のせめぎ合いによる生殖器の進化が明らかになった。

オスの生殖器(ペニス)は、特にイルカを含む鯨類(クジラ目)では形状・サイズともに幅広い多様性をもっている。これはメスの生殖器にも同様な多様性があることを示唆すると思えるが、ヴァギナ(膣)についての理解は「大きく遅れている」とカナダ、ダルハウジー大学のダラ・オーバック(Dara Orbach)氏は話す。

その理由のひとつは、膣の構造を視覚化するのが難しいことにある。この壁を乗り越えるために、オーバック氏はクジラ目のシリコン型を作成し、複雑な構造(屈曲や螺旋)を明らかにした。「膣の多様性は、これまで考えたこともない並はずれたレベルだった」とオーバック氏は言う。

似たような複雑な膣構造は、これまで数種のカモでも見つかっている。今回の論文共著者でもある米マウント・ホリヨーク大学のパトリシア・ブレナン(Patricia L. R. Brennan)氏は2009年に、ノバリケン(カモ目カモ科)の膣はオスが交尾しにくくなるように進化した証拠を発見していた。オーバック氏はそこから、メスイルカの膣も望ましくない精子を排除するために進化したのではないかと考えた。

オーバック氏とブレナン氏の研究チームは、自然環境下で死亡した海洋性哺乳類(マイルカ、ハンドウイルカ、ネズミイルカ、ゼニガタアザラシ)のペニスを採取した。それらを生理食塩水で膨らませて勃起時の状態を復元し、膣の型と比較した。さらに、膣に挿入されたペニスをCTスキャンして、挿入が容易かどうか、またどのような態勢が最適かを調べた。

マイルカとゼニガタアザラシの膣は交尾に素直に応じるようで、ペニスをすんなり受け入れる形状だった。しかし、ネズミイルカとハンドウイルカでは、ペニスの侵入の障害となる多様な膣が存在していた。

オスのハンドウイルカは通常、2~4頭で強い同盟関係を作り、競合する他のオスからメスを守ろうとする。このような同盟が立ちはだかる場合、メスが交尾する相手の選択肢はほとんどない。

しかし、膣の屈曲はメスのイルカに一定の行為主体性を与えたと、米ジョージタウン大学のジャネット・マン(Janet Mann)氏は述べる。「メスイルカは交尾の相手は選べないが、どのオスが、より正確にはどのオスの精子が自分の卵子を受精させるかを選ぶことはできるのではないか」。

研究対象となった4種の哺乳動物すべてで、受精が成功する理想的な態勢は、オスがペニスを上に向けてメスの下から挿入する形態だった。この形態から逸脱すると、適切な挿入に至らない傾向が強かった。これは、オーバック氏とマン氏が観察した野生のイルカの繁殖行動とも一致していた。

このような特定の交尾態勢と複雑な膣構造の組み合わせのため、交尾中のメスのわずかな動きによって、膣内のペニスは不適切な方向を向き、受精を防ぐことができる。

「行動の面からは、メスは非常に受動的に見えるかもしれない。しかし、その繁殖行動を解剖学的に見ると、父親を選択するさまざな方法があることがわかってくる」とオーバック氏は話している。

【情報ソース】

Proceedings of the Royal Society B - Genital interactions during simulated copulation among marine mammals
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/284/1864/20171265
DOI: 10.1098/rspb.2017.1265

New Scientist - Female dolphins have weaponised their vaginas to fend off males
https://www.newscientist.com/article/2150052-female-dolphins-have-weaponised-their-vaginas-to-fend-off-males/

Daily Mail - Female dolphins evolved complex folds in their vaginas to protect them from fertilisation by unwelcome partners
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4969668/Female-dolphins-twist-sex-best-fertilise.html

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