イトヨ

イトヨ
北米 大西洋岸に生息する4種のイトヨ
科学的分類この分類を編集する
界： 動物界
門： 脊索動物門
綱 条鰭綱
目 スズキ目
亜目 ガステロステオイデイ
科 ガステロステイダエ科 ボナパルト, 1831 [ 1 ]
属

本文参照

イトヨは条鰭類の魚類の一種で、淡水、汽水、海水の全北区に分布しています。かつてはヨウジウオやタツノオトシゴの仲間と考えられていましたが、現在ではイトヨやカジカに近いと考えられています

分類

イトヨ科（Gasterosteidae）は、1831年にフランスの動物学者シャルル・ルシアン・ボナパルトによって初めて科として提唱されました。 [ 1 ]イトヨとその近縁種は、タツノオトシゴ目（Gasterostiformes）の亜目（Gasterosteoidei）を構成し、タツノオトシゴとヨウジウオはSyngnathoidei亜目を構成すると長い間考えられてきました。最近の系統学的研究では、GaterosteoideiはZoarcoideiおよびCottoideiとより近縁であることが示されており、この分類群はScorpaeniformes目に属することを意味します。[ 2 ]しかし、他の系統分類では、 Cottoidei亜目（Gasterosteales）の下位目（infraorder）として扱われるか、 Zoarciformes目のZoarcalesの姉妹系統として扱われます。 [ 3 ]

FishBaseでは、この科には5つの属に分類される16種が登録されている。[ 4 ]しかし、いくつかの種には多数の亜種が認められており、この科の分類は改訂が必要と考えられている。

属

ガスターオステダエ科には以下の属が含まれます。[ 4 ]

説明

1994年フェロー諸島の切手。イトヨが描かれています

イトヨは温帯固有種であり[ 5 ]、主に海に生息していますが、淡水域にも生息しています。淡水に生息する種は、 1万～2万年前の氷河期以降、ヨーロッパ、アジア、北米に閉じ込められ、海生種とは異なる特徴を進化させてきました。[ 6 ] [ 7 ]

イトヨは肉食性で、昆虫、甲殻類、魚の幼生などの小動物を食べます。[ 8 ] [ 9 ]

イトヨは背びれに強くてはっきりと独立した棘があることが特徴です。[ 10 ]イトヨの珍しい特徴は鱗がないことですが、一部の種は骨質の装甲板を持っています。

サイズ

最もよく知られている種であるイトヨ（Gasterosteus aculeatus ）の最大サイズは約10cmですが、3cmを超えるものはほとんどありません。性成熟時の体長は約5cmです。[ 11 ]他のイトヨの種のほとんどは、ほぼ同じサイズか、やや小さいです。唯一の例外は、はるかに大きい15本棘イトヨ（Spinachia spinachia）で、22cm（約8.8インチ）に達することがあります。[ 12 ]体型は生息地によって異なります。浅い湖に生息するイトヨは、底生無脊椎動物を餌とするために特殊な深い体を発達させていますが、深い貧栄養湖に生息するイトヨは、プランクトンを餌とするように適応し、よりスリムな体型をしています。[ 5 ]

性格

研究によると、イトヨは個体によって性格特性が異なり、特にリスクを取るという点では大胆であったり、内気であったりする傾向があります。これらの性格特性は、イトヨがリーダーになるかどうか、また落胆した場合に再びリーダーになろうとするかどうかに直接影響を与えることが判明しました。[ 13 ]

交尾

イトヨの種はすべて、類似した珍しい交尾行動を示す。淡水産のオスは赤い体色になり、海洋性や底生の種にも見られるが、これらの種は地味な体色のままであることが多い。オスは次に、腎臓の分泌物であるスピギン[ 5 ]でまとめた海草で巣を作り、メスを巣に誘い込む。メスは、群れるのではなく単独で行動し、頭を上にして交尾の準備ができていることを知らせる。また、腹部は明らかに卵で膨らんでいる。[ 5 ]求愛は典型的にはジグザグの「ダンス」を伴い、オスは不規則な左右のパターンでメスに近づき、メスの腹部を背中で突く。[ 5 ] メスは巣の中に卵を産み、オスはそれを受精させる。オスはその後、卵が7～14日後（温度による）に孵化するまで卵を守ります[ 5 ] [ 9 ]。そして、孵化後も稚魚を守り続けることもあります。営巣場所と卵の保護に多大な投資をするため、オスが交尾できるメスの数は制限されますが、オスは複数回産卵します[ 5 ] 。これにより、オスが配偶者を選ぶ際に有利な選択能力が生まれます[ 14 ]。産卵後に死亡するオスもいます[ 11 ]。

交配の選択

一般的に、親の投資が最も大きい性別が最も強い配偶者選択を持ちます。[ 15 ]イトヨ科の種は、オスとメスの両方が強い配偶者選択を持つ相互配偶者選択を示します。これは、オスが卵を守るために強い親の投資を行っていることに一部起因しています。[ 16 ]

メスの配偶者選択

メスのイトヨは、喉の下が鮮やかな赤色のオスを強く好みます。メスはより鮮やかな赤色のオスと交尾する頻度が高く、平均してより大きな卵を産み、これらのオスに受精させます。この好みがより鮮やかな赤色につながっています。[ 17 ] [ 18 ]この関連性は、赤い色は寄生虫に感染していないオスによってのみ生み出されるため可能です。これはハミルトン・ズーク仮説で言及されています。[ 19 ]

しかし、魅力的なオスの赤色は、オスの質を示す誤ったシグナルである可能性もあるという証拠もあります。カロテノイド系色素によってメスにとってより魅力的なオスのトゲウオは、生殖細胞へのカロテノイドの割り当てが不足している可能性があります。[ 20 ]カロチノイドは有益な抗酸化物質であるため、生殖細胞 への割り当て不足は、これらの細胞の酸化的DNA損傷の増加につながる可能性があります。[ 20 ]そのため、メスのトゲウオは、より赤い体色だが精子の質が低下した、より劣化したパートナーを選ぶことで、繁殖力と子孫の生存能力を 危険にさらす可能性があります。

メスの配偶者選択も、状態に依存することが分かっています。ほとんどの種において、メスはほぼ常に配偶者選びに慎重です。しかし、イトヨのメスは体調が悪いときは配偶者選びに慎重ではなく、逆に体調が良いときはより慎重になることが判明しています。[ 21 ]

オスの配偶者選択

イトヨなどの種では、オスが営巣場所と卵の保護に多大な投資をするため、交尾できるメスの数が制限されます。[ 22 ]これにより、オスの配偶者選択を優先する選択能力が導入されます。オスの配偶者選択は多くの種ではほとんど研究または観察されていませんが、複数の研究でイトヨの種におけるオスの配偶者選択が確認されています。オスは、求愛し交尾するメスに関して、メスと同様の選り好みを示します。オスのイトヨは、より大きく長いメスを好むことが観察されています。これは、メスが大きいほど平均して大きな卵を産み、子孫の生存率と適応度が高くなるためと考えられています。[ 16 ]さらに、オスのイトヨは、より膨張した腹部を持つメスを好むことも観察されています。この利点は、より大きな卵、ひいては子孫の生存率と適応度にも起因します。[ 23 ]

近親交配の回避

イトヨのメスは、近親交配のリスクに応じて求愛行動を調整します。[ 24 ] 妊娠したメスが、見知らぬ非兄弟と見慣れた兄弟のどちらかに求愛する場合、非兄弟との交配を好み、近親相姦に伴う不利益を回避します。[ 24 ] 近親交配で得られた卵は、非近親交配で得られた卵と比較して受精率と孵化率が低く、生殖年齢まで生き残る子孫も少なくなります。[ 24 ]

科学における利用

ニコ・ティンバーゲンによるこの魚の行動研究は、固定された行動パターンの例として、動物行動学の初期の発展において重要でした。近年では、この魚は野生個体群における進化的変化の分子遺伝学的研究において好んで用いられるシステムとなっており[ 25 ]、分子レベル、発生レベル、集団遺伝学レベル、生態学レベルにおける進化研究を統合するための強力な「スーパーモデル」となっています[ 26 ] 。 2012年には、基準となる淡水イトヨのほぼ完全なゲノム配列が、世界中の21の海洋および淡水個体群に共通して見られる一連の遺伝子変異とともに記載されました。いくつかの変異と複数の染色体逆位は、海洋個体群と淡水個体群を一貫して区別するものであり、イトヨが海洋および淡水環境への反復的な適応に寄与するゲノム全体にわたる一連の変化を特定するのに役立っています[ 27 ] 。海洋性イトヨに見られる適応は、並行進化の研究に理想的な生物となっています[ 28 ]。

文化の中で

イトヨの記念碑

クロンシュタットには、第二次世界大戦中のレニングラード包囲戦で何千人もの市民を飢餓から救ったイトヨに捧げられた彫刻があります。[ 29 ]

参考文献

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