雌性発生

雌性発生（ぎんせいはんせい）は単為生殖の一種で、精子の存在のみで完成する無性生殖のシステムです。父親のDNAは卵子と融合する前に溶解または破壊されます。 [ 1 ]生物の卵細胞は、母親の遺伝物質のみを用いて、受精することなく成体へと成長することができます。雌性発生は、雄配偶子のやや無意味な役割を指して、 「精子寄生」と呼ばれることがよくあります。 [ 2 ]雌性発生種（略して「ギノゲン」）は単性生殖であり、通常は有性生殖を行う近縁の両性生殖種の雄と交配する必要があります。[ 3 ]

雌性発生は、雄がDNAを子孫に伝えることができないため、雄にとって不利な交配システムです。この生殖様式は、無性生殖と有性生殖の両方の欠点を併せ持っているように見えるにもかかわらず、なぜ存在するのかという疑問は、進化生物学の分野では未だ解明されていません。このプロセスに相当する雄性発生は、父親がDNAの唯一の提供者となる雄性発生です。 [ 4 ]

分類範囲

アマゾンモリー（Poecilia formosa）は、雌性発生に近縁種の精子を必要とする。 [ 5 ]

雌性発生を行う種のほとんどは魚類か両生類である。[ 3 ]魚類では、アマゾンモリー（Poecilia formosa ）は雌性発生を行うために近縁種のオスのPoecilia latipinnaの精子を必要とする。 P. latipinna のオスは同種のメスと交尾することを好む。[ 5 ]これはP. formosaにとっては問題となる。なぜなら、自分に好意を寄せないオスを求めて競争しなければならないからである。しかし、メスを見つけることに成功したP. formosaは、競争相手の2倍のメスの子孫を産むことで不足を補う。[ 5 ] サンショウウオでは、単性のモグラサンショウウオであるAmbystoma platineum は、有性生殖を行うA. jeffersonianumとA. lateraleの雑種である。[ 6 ] A. platineum の個体は通常、これらの親種のどちらかの近くに生息し、その精子にアクセスする。[ 6 ]

半二倍体を伴う雌性発生

アリ（Myrmecia impaternata）における半二倍体性を伴う雌性発生。図では、分かりやすくするために倍数性を2N=6として示している。

アリのMyrmecia impaternataは、 M.banksiとM.pilosulaの雑種である。[ 7 ]アリの性別は半数二倍体で決定される。つまり、未受精卵は半数体の雄を、受精卵は二倍体の雌を生み出す。種小名impaternataは「父親のいない」を意味するこの種では、女王は受精ではなく、雌性発生で生まれた雌と父親のいない卵から育てられた雄との性交によって繁殖する。これらの雄は半数体であるため、2つの親種のいずれかと遺伝的に同一であるが、M. impaternataの女王によって生み出される。そのため、女王はどちらの親種の雄とも寄生的に交尾する必要がない。これは特異な状況である。[ 7 ]

進化の起源

雌性発生がどのように、そしてなぜ進化したかを説明するために、2つの進化経路が考えられる。一段階の経路では、複数の変化が同時に起こる。すなわち、減数分裂が中断され、一方の性の配偶子が除去され、単性の性形成が生じる必要がある。[ 2 ] 2つ目の選択肢は複数の段階を伴う。すなわち、性比に強い偏りのある有性世代が形成され、ハルデンの法則により、種は雌性発生者への選択が優先され、性的喪失に向かって進化する。[ 2 ] P. formosaの遺伝的祖先との交雑によってP. formosaを誘導しようとして失敗した実験者たちは、 P. formosaの進化的起源は、2つの特定のゲノムの単純な交雑ではなく、特定の対立遺伝子の移動によるものであると結論付けた。 [ 8 ]

参照

参考文献

  1. ^「昆虫百科事典」 、 Vincent H. Resh他編
  2. ^ a b c Schlupp, Ingo (2005). 「雌性発生の進化生態学」. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics . 36 : 399– 417. doi : 10.1146/annurev.ecolsys.36.102003.152629 . JSTOR  30033810. S2CID  42106444 .
  3. ^ a b Avise, John C. (2015-07-21). 「脊椎動物におけるクローン生殖に関する進化論的視点」 . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 112 (29): 8867– 8873. Bibcode : 2015PNAS..112.8867A . doi : 10.1073/ pnas.1501820112 . ISSN 0027-8424 . PMC 4517198. PMID 26195735 .   
  4. ^雄性生殖：雄が卵子を乗っ取って自分自身をクローン化する
  5. ^ a b c Foran, Christy M.; Ryan, Michael J. (1994). 「モリーズのユニセクシャル／バイセクシャル複合体における雌雄間の競争」. Copeia . 1994 (2): 504– 508. Bibcode : 1994Copei1994..504F . doi : 10.2307/1446999 . JSTOR 1446999 . 
  6. ^ a b Spolsky, Christina; Phillips, Christopher A.; Uzzell, Thomas (1992年12月). 「雑種モグラサンショウウオ（Ambystoma属）における雌性生殖」 .進化; International Journal of Organic Evolution . 46 (6): 1935– 1944. Bibcode : 1992Evolu..46.1935S . doi : 10.1111/j.1558-5646.1992.tb01179.x . PMID 28567774 . 
  7. ^ a b Taylor, Robert W.; Imai, Hirotami T.; Hasegawa, Eisuke; Beaton, Colin D. (2018-12-18). 「特異な結合：オーストラリア産アリMyrmecia impaternata Taylorにおける半二倍体性決定に伴う雌性発生の証拠」 Psyche : A Journal of Entomology . 2018 : 1– 7. doi : 10.1155/2018/2832690 . hdl : 1885/250968 .
  8. ^ Turner, Bruce J.; Brett, Betty-L​​ou H.; Miller, Robert R. (1980). 「種間交雑と雌性発生魚類Poecilia formosaの進化的起源」. Evolution . 34 ( 5): 917– 922. doi : 10.2307/2407997 . hdl : 2027.42/137459 . JSTOR 2407997. PMID 28581138 .  
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