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【進化生物学】ハワイの島々でコオロギが沈黙 急速な収斂進化の例

2014年06月03日:21:01

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コメント( 24 )

ハワイの島々でコオロギが沈黙-急速な収斂進化の例

元ネタ:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1401745629/

タイトル:【進化生物学】ハワイの島々でコオロギが沈黙 急速な収斂進化の例


1: Cancer ★@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 06:47:09.27 ID:???.net
進化がコオロギの沈黙を引き起こした
ハワイ諸島の2つの島に棲息する雄コオロギが寄生虫を避けるために同時にほんの数年で音を消した。
Katia Moskvitch, 29 May 2014

フラット翅の雄コオロギ。
(虫注意) http://livedoor.blogimg.jp/worldfusigi/imgs/5/5/550848d4.jpg
ハワイ諸島の2つの島にいる雄コオロギの個体群が、別々だが同時に、翅に起こった進化的適応の結果として鳴く能力を失った。これは雄コオロギが寄生バエを引きつけるのを避けるための適応だ。
この変化は、島ごとに独立してたった20世代のうちに起こり、人間の目でも観察できたことが研究で明らかになった。

この研究結果は収斂進化(別々のグループや個体群が自然選択への応答で独立に似た適応を進化させること)の最初期段階の解明に役立つだろう。





1: Cancer ★@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 06:47:09.27 ID:???.net
雄のナンヨウエンマコオロギ(Teleogryllus oceanicus)は鳴き声でよく知られていて、その音は翅(はね)を互い違いに擦り合わせて作られる。翅の脈は特別な構造を形成していて、我々がコオロギの鳴き声として聞く振動を作ることができる。「機構は櫛目のやすりで爪を擦るようなものだ」と研究のリーダーでセント・アンドルーズ大学(英国)の進化生物学者の、ネイサン・ベイリー(Nathan Bailey)は話した。

夜ごとのセレナーデは雌を誘い出し、繁殖をうながす。しかし不幸なことにハワイの雄にとって、鳴き声は致死的な寄生バエであるオルミア・オクラケア(Ormia ochracea)もおびき寄せてしまう。このハエの幼虫はコオロギに穿孔して中で成長し、1週間前後して羽化するときに宿主を殺してしまう。

両種ともハワイにやって来たのは前世紀末だと考えられている(コオロギはオセアニアから、ハエは北アメリカから)。新しい敵から自分の身を守るために、ハワイのカウアイ島に棲息する多数の雄コオロギがすぐに鳴くのを止めた

◆闘いの歌

この変化は翅の形を変えて鳴き声を作れなくする変異によって起きたと考えられている。
この芸当は20世代以内という、進化学的にはまばたきに等しい期間のうちに達成された。
コオロギの一生が数週間であることを考えれば、非常に急速なプロセスだ。
2003年までに、カリフォルニア大学リバーサイド校のマーリーン・ズック(Marlene Zuk)は最大で95%のカウアイ島にいる雄コオロギがもはや鳴かないことを発見した。この変異は音を作るのに役立つほぼ全ての翅の構造を消去し、フラットだが飛行には耐える翅が残されていた。

それから2年後の2005年、カウアイ島から101キロメートル離れたオアフ島の雄コオロギも沈黙し始めた。現在、オアフ島の約半分の雄が鳴かないことをベイリーは発見した。

彼のチームは2つ以上の個体群に沈黙変異が存在することに興味を持った。研究者たちは単純にフラット翅がカウアイ島からオアフ島に、たぶんボートや飛行機に乗って移住したのだと推測した。

>>2以降につづく

ソース:Nature News(29 May 2014)
Evolution sparks silence of the crickets
http://www.nature.com/news/evolution-sparks-silence-of-the-crickets-1.15323

原論文:Current Biology
Sonia Pascoal, et al. 2014. Rapid Convergent Evolution in Wild Crickets
http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960982214005247

プレスリリース:Cell Press/EurekAlert!(29-May-2014)
There's more than one way to silence a cricket
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-05/cp-tmt052214.php

2: Cancer ★@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 06:47:25.79 ID:???.net
>>1からのつづき

だが、オアフ島のコオロギの翅もフラットであったが、カウアイ島の個体群の翅とは著しく異なることが判明した。違いは裸眼でも分かるもので、オアフ島のコオロギはカウアイ島のコオロギより鳴くための構造が失われる割合が少なかった。

ベイリーらのチームは今日「Current Biology」誌に発表した研究の中で、両島のコオロギのゲノムを、DNAを小さな断片に分けて何十万個もの遺伝マーカー(ゲノムの中の小さな特徴のはっきりした領域)を検出する技術を使って分析した。フラット翅に関連する遺伝マーカーはカウアイ島とオアフ島の個体群でまったく異なっていた。「それはゲノムの中の異なった変異部分が各個体群の雄をフラット翅にさせてることを意味する」とベイリーは話した。

◆進化の最中

この証拠は変異が両島で独立に起こったこと示し、ハワイの沈黙コオロギを「収斂進化の素晴らしい例」にしている、とコーネル大学(ニューヨーク州イサカ)の進化生物学者、リチャード・ハリソン(Richard Harrison)は話した。

収斂進化の証拠は自然界のあちこちで見られるが、それが起こっているのを捕らえるのは難しい。この研究は音に誘引される寄生バエからの攻撃に対する表面的に似た収斂的解決が「根本的に違う方法で進化させられる」ことを示す、とエクセター大学の進化生態学者、トム・トレゲンザ(Tom Tregenza)は話した。「ゲノムは似た結果をまったく違う遺伝子のセットを使って作れる」

ベイリーのチームは現在、関係する遺伝子を特定してそれらがコオロギゲノムの残りの部分とどのように相互作用するのかを理解するための研究をしている。

トレゲンザによると、遺伝子の特定のほかに、別の「未来の研究のための面白い方法」として、鳴き声の喪失が雌がつがい相手を選ぶ能力にどう影響するか、そしてこれが持つ個体群の進化への影響を調査することが挙げられるという。

おわり

7: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 07:11:06.07 ID:Y1Rye9PI.net
元々そういう遺伝子も用意されてたんじゃね
そんで状況によって最適な形質が出てきたとか

13: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 07:49:25.05 ID:iZY8F+kq.net
ほっほーん。面白いね

14: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 07:50:07.77 ID:xf6IC4/I.net
本来は欠陥コウロギだったやつが生き残ったわけか
しかし、本当の進化というのは、鳴く固体の中から生き残った奴らのことを言うのではないでしょうか

17: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 08:26:01.23 ID:rEB5NabA.net
コオロギの世界も大変なのねw

18: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 08:30:44.91 ID:m0Kr7N6C.net
自然淘汰の例として面白いね。こういうのって意外と当たり前に起きてるのかもね

22: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 08:51:22.36 ID:t5eZcf72.net
この記事で大切なことは
・コオロギが翅の形態を変化させることで、致死的な寄生バエの攻撃を回避した
・別のコオロギも同じように翅の形態を変化させて、攻撃を回避した
・ふたつのコオロギで発現した遺伝子は別のもので、「違う遺伝子の変化だが、同じ形態に進化した」ことが注目に値する
・それがわずか20世代でなされたことも注目に値する

ということで。べつに「ふつうに選択圧がかかっただけじゃん」「そういう遺伝子がもともと用意されていただけじゃん」に対してなにも反論するものでもない
ポイントは「違う遺伝子が、同じような形態へと進化させた。それもあっという間に」というところなわけで

……ちょっとだけ「生物というのは、実は種全体、世代を通していつもあたりの様子を伺っていて、個体というのはただの幻惑なのかもしれない」と、
DNA乗り物説からSFちっくな妄想をしてしまった。こういうの楽しい

24: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 08:52:42.74 ID:qveTWAqq.net
じゃあどうやってメス呼ぶんだ?

26: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 09:03:31.07 ID:oanNziO3.net
>>24
音波や音量が変わっただけかも知れん
可聴音部分が消える方向への変化だと人手では追跡しにくくなる
比較的狭い範囲で♀に聞こえればOKとか

25: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 08:55:14.01 ID:uLZ1tzMs.net
羽がないなどの理由で鳴かない個体が敵から生き延びて、似たような個体同士が
交尾してウイングレスなコオロギが増えるという感じなのかな。

通常の進化と比べて生存率を上げるための進化は飛躍的なため、進化の過程の個体
を見付けづらいというレスを見たけど、20世代で行き着いた今回のケースを見ると
納得がいくなあ・・・

77: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 17:56:02.27 ID:3f9+zIFi.net
ふむふむ

>両種ともハワイにやって来たのは前世紀末
>20世代未満
>2003年までに沈黙

>>25
中間形質は化石にも残らないね

29: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 09:28:40.99 ID:CnDEUsow.net
進化って言うなら、何かこれまでできなかったことができるようになったとか、
それで元の群とは交配不能だとかいう話を期待しちゃうがなー

30: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 09:34:51.03 ID:ChGx8X9j.net
常に一定割合で鳴けないオスはいる
ただ、通常はそのオスが子孫を残せるチャンスは少ない(0ではない)
てことでは

人間社会で言う「声が大きいほうが多数派とはかぎらない」
ツーのもあるのでは

31: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 09:37:13.39 ID:7e8UsCeE.net
>>1
どっちもここ30年くらいの移入種なんだな

32: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 09:43:46.65 ID:CP62mH/X.net
人間も、足の小指や爪が小さくなる
途中って聞いたけど、淘汰と違う
気がするけど、何なのだろう。

33: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 09:57:33.70 ID:ymDxvkir.net
20世代で劇的なら人間に同様のことが起こったとしても1000年ぐらいは必要ってことか?
こりゃ首を長くせないかん

74: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 16:59:12.10 ID:7e8UsCeE.net
>>33
ちなみに日本で系図と年代が公開されている一族といえば当然に皇室だが
1000年前の一条天皇から今上陛下までで36世代だな

36: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 10:43:25.08 ID:nEez8i+6.net
哺乳類のイルカと魚類の魚の形態が似ているのも収斂進化の好例。
遺伝的つながりがなくとも、選択圧(速く泳ぐとか)が同じだから似た形に進化する。
キリンとブラキオサウルスとかも収斂進化。
お前らとオオナマケモノも収斂進化と言える。

39: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 10:59:11.69 ID:y749speE.net
この手の進化論の話でいつも思うが、
もちろん神は信じないが、
第三者の客観的な判断によるものとしか思えないレベルの特殊構造の獲得、
といわゆる自然淘汰、
の間にはあまりにも隔たりが大きい様な気がしてなぁ

あと少なくとも人間以外の生物が、
自分自身をどうこうしようという意志を全く持たない事も含めて

40: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 11:02:00.49 ID:dLrr1og4.net
長い生物歴史の中で寧ろ鳴くほうが一時的な流行だったと考えてみると
辛うじて生き延びてた鳴かない種が主流に返り咲いたと見るべきではないかな
生物の進化って面白そうですね

46: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 11:25:30.21 ID:iYBxkjnN.net
ところでこの寄生バエは昔からいたものなのかなあ?

ハワイはクサヒバリの仲間でも鳴かないのがいたような

あとは北西端のニイハウ島に、バンザ・ニホアというクビキリギス類似種がいたな
これはよく鳴く

51: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 11:54:41.04 ID:eCT5+/L+.net
奇形変異の大勝利

53: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 12:16:18.89 ID:nZNB5PAV.net
遺伝子異常で鳴声が出ない個体が生まれ
鳴声を発する個体を横目に黙々と繁殖していった
と考えると、寧ろ寄生ハエの異常繁殖という線も・・

55: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 12:45:01.48 ID:yBL7He8a.net
コオロギの鳴き音を楽しむヒトが減った
故にコオロギは鳴くのを辞めた

61: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 13:00:39.85 ID:VckUGUQL.net
高校の生物の教科書にも載りそうな話だな

64: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 13:23:31.38 ID:/eV+SOC1.net
鳴かないでも繁殖できるなら、今まで何でずっと鳴いてたんだよ
そういうムダなことをする個体は、進化の過程でとっくに淘汰されてたはずじゃないのかよ

70: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 15:02:21.43 ID:AH7HwvFq.net
>>64

違う
今までは鳴いたほうが繁殖に有利だった

寄生ハエに出会ってしまい
鳴くことでの繁殖有利度<鳴かないことでの生存有利度

になったので鳴かない個体が増えた。

78: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 18:01:15.72 ID:3f9+zIFi.net
>>64
無駄なことが好きなメスがいるんだよ。人間と同じで。

83: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 18:38:18.86 ID:8dL1anjV.net
>>78
そのメスの嗜好も、オスと同時に変わってるはずだよな

65: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 13:41:17.50 ID:Kbdl5JdJ.net
鳴かないコオロギは甘え。

71: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 15:07:22.79 ID:e8+xrydZ.net
面白いなぁ
wktkだ
鳴かないのがどうやってメスにプロポーズするのか興味津々

84: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 18:50:15.28 ID:Tobc9EF/.net
ひょっとして元々はカブトムシも鳴いていた?
いやまさかな

85: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 18:54:42.90 ID:VMTUQEKU.net
俺達は彼女を作るためにもっと泣叫ぶ必要があるようだ。

87: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 19:05:28.73 ID:eCT5+/L+.net
泣かないオスが好きなメスも同時に淘汰された

このテーマでもう論文1本かけるだろ

11: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 07:20:16.78 ID:9Dlp3+ty.net
鳴かないコオロギなら俺の部屋でもたまに見掛けるぜ。

15: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 08:11:07.91 ID:r0CjbFlh.net
>>11
おまえそれゴ・・なんでもない

21: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/03(火) 08:48:25.35 ID:ziHrsL0n.net
>>11
平べったいコオロギだよな



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コメント

1  不思議な名無しさん :2014年06月03日 21:26 ID:Y8StAe7DO*
ミッシングリングとか言ってる連中には鼻血でそうな話だな
2  不思議な名無しさん :2014年06月04日 00:21 ID:yH92WiemO*
転載は禁止って書いてるけどいいの?
3  不思議な名無しさん :2014年06月04日 02:39 ID:mB4hWaby0*
一方日本では人間のオスが自己防衛の為に求愛行動を辞めた
4  不思議な名無しさん :2014年06月04日 03:39 ID:.4yRycBM0*
まるでコオロギの意識で鳴かなくなったみたいな言い方だな。
ただ鳴くコオロギが20世代の間繁殖できなかったから鳴かないコオロギの割合が増えて、最終的に鳴かないコオロギしか居なくなっただけでしょ
5  不思議な名無しさん :2014年06月04日 04:30 ID:HkjOWku.0*
働かない方が勝ち
6  不思議な名無しさん :2014年06月04日 09:37 ID:UQ8iA8PoO*
アフリカ象も象牙狙いの人間に襲われないよう自己防衛と種の存続の為に牙が生えない個体が増えてるらしいからな
サバクトビバッタとか重金属を食べるミミズとか進化のスピードは思ってるより早いという事だな
7  不思議な名無しさん :2014年06月04日 10:40 ID:oTCjj6OR0*
※4
実際に調査研究したわけでもないのに
思いつきだけでもの言うのって楽でいいよね
8  不思議な名無しさん :2014年06月04日 11:06 ID:Ca.yiS66O*
鳴かないコオロギなんてカマドウマより悲しい
9  不思議な名無しさん :2014年06月04日 19:27 ID:dsC1vzE.0*
数が激減してないなら有りだけど
そこらへんどうなってんだろうな。
鳴かなくて済むなら
エネルギー消耗しないから長く生きれるだろうし
いったいなんで鳴いてるんだか逆に疑問だ。
10  不思議な名無しさん :2014年06月04日 19:40 ID:p0XEtFyEO*
音の方がフェロモンより遠くに届くから、雌を呼び寄せやすいからだお
11  不思議な名無しさん :2014年06月04日 22:22 ID:UXzMj4V70*
※10
うんでも
もしも数が減ってないなら
繁殖に支障ないわけだろ?
他の鳴かない虫と変わらんよね。
より鳴くやつが繁殖に有利だとは思うけど
種としてはそもそも鳴く必要なかったんじゃないかと。

今はまだ途中なんだと思うけど
鳴かないヤツばっかりになった時に
数が減りすぎて存続が難しいとかなったら話は分かるけど
そうじゃなかったら
どこかの時点で鳴く方向へ進化したのは
何だったんだよって思ったんだ。

まあまだあと100年ぐらいしないと
結果はわかんないとは思うけどさ。
12  不思議な名無しさん :2014年06月05日 16:47 ID:pRCw9WYU0*
鳴かないコウロギとかゴキブリとどこがちがうねんw
13  不思議な名無しさん :2014年06月08日 21:42 ID:Ar5JkVRk0*
仮にコオロギを人間に置き換えて、コオロギの鳴き声を人間の歌として
人間の歌に引き寄せられて人間にとって致死性の卵を植え付けていくエイリアンがいた場合、人間は歌しかとりえのない人間とは子孫を作っていかないだろうと想像しやすい。それは人間には「思考する」という知性があると考えられるからだ。コオロギが「思考する」という知性、もしくはそれに代替する繁殖への手段を持っているとするなら、この2地域の短期間の「変化」も偶然でなく必然的ではある。例えに無理が・・あるか・・・
14  不思議な名無しさん :2014年06月10日 14:23 ID:faJ3SmAt0*
コオロギ無能すぎ
ハエなんか殺虫剤で一発だろ
15  不思議な名無しさん :2014年06月27日 20:48 ID:uR3NLKBT0*
最後のやつは、跳ねないでカサカサ動く進化したコオロギなんだろうな。
16  不思議な名無しさん :2014年07月18日 00:40 ID:WiRqVbN70*
「進化」っていうのはその語感のために余計なイメージがついたりするけど
ただの自然淘汰とか選択圧の結果だよな
17  不思議な名無しさん :2014年08月09日 01:31 ID:ZMGOkyH.0*
コオロギが進化して、両手に棒切れを持ったら凄いよね w w

コオロギ「 宮本武蔵のように飛んでいるハエを退治するんだ ! 」
18  不思議な名無しさん :2014年08月11日 22:43 ID:di1Tqf9q0*
俺も>>7みたいに考えるなぁ

もともとこういうことが起きたらこういう形質の子供が生まれるみたいにプログラムされててある程度の環境変化なら迅速に適応できるようにできてるんじゃないかな
19  不思議な名無しさん :2014年09月05日 10:22 ID:lTN7bBTH0*
※13
知性がどうとかそんなめんどくさいこと考えなくても
1.寄生虫はコオロギの鳴き声を判断基準の1つにしている
2.なので鳴く固体=寄生虫を呼びやすい、鳴かない固体(羽が平たい)=寄生虫を呼びにくいという違いが出る
3.寄生されるとコオロギは死ぬので鳴く固体は子孫を残しにくい
4.子孫を残しやすい鳴かない固体が優位になっていく
これだけのことでしょ。

※18
昆虫は代替わりが早いので進化・退化のスピードも相対的に速くなる、って理由が大きいと思う。
例外はあるにせよ大抵1年かそれ以下で次の子供が生まれるからね。
環境の変化には適応しやすいはず。
人間なんて早くても14歳の母とかのレベルだぜ。
20  不思議な名無しさん :2014年09月05日 22:20 ID:uno.h64h0*
(コオロギって実際Gと種類が近いよね)
21  不思議な名無しさん :2014年09月10日 08:01 ID:iT.Ib6EM0*
そういう遺伝子がもともと用意されていたならどちらも同じ形に変化するはずだからそれは違うんじゃないかな
22  不思議な名無しさん :2014年10月26日 22:39 ID:aaSKEite0*
※11
別に数が減ったり絶滅しそうだから進化するってわけじゃないでしょ
散々書かれてるけど有利なほうが生き残ったってだけで
23  不思議な名無しさん :2015年05月12日 19:10 ID:9Ksr0pEG0*
こんな都合よく進化できるとなると*18みたいに考えるほうが納得いく。ふつう突然変異は生物に不利に働くことが圧倒的に多いと教わったわ

24  不思議な名無しさん :2015年05月12日 19:31 ID:8tJTuiA90*
※23
近年の研究では生存に有利にも不利にも働かない突然変異的な因子を持ってる個体は相当数いるって説があるよ

 
 
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