世界で初めて「性を失った」シロアリを発見～シロアリの常識を覆すメスだけの社会～

2018-10-03 京都大学

矢代敏久 農学研究科特定研究員(現・シドニー大学研究員)、松浦健二 同教授、小林和也 フィールド科学教育研究センター講師らの研究グループは、本来はオスとメスが共同で社会生活を営んでいるシロアリにおいて、メスしか存在せず、単為生殖だけで繁殖しているシロアリを世界で初めて発見しました。
本研究成果は、2018年9月25日に、英国の科学誌「BMC Biology」のオンライン版に掲載されました。

研究者からのコメント
アリとシロアリの社会の違いは何かと聞かれた時に、まずお答えするポイントは、アリはメス社会、シロアリは両性社会を営んでいるということです。アリの社会は女王とメスのみのワーカーで構成されている(オスは交尾すると死んでしまう)のに対し、シロアリの社会には王と女王、そしてオスとメスのワーカーや兵アリがいます。
しかし、この大前提はもはや適当ではなくなりました。なぜなら、シロアリであるにもかかわらず、メスしかいない社会を営むものが見つかったからです。両性の社会からオスがいなくなっても社会は存続できるという事実は、「昆虫の社会を知り尽くす」をモットーに研究を行っている私たちにとっても衝撃的でした。どのような経緯でこのような社会が進化したのか、性を失ってからどのくらい長く存続可能なのか、興味は尽きません。

概要

多くの生物に性が存在すること、そしてオスの存在意義は、生物の進化に関する最大の謎の一つです。昆虫ではメスだけの単為生殖によって繁殖する種が多く見られますが、シロアリにおいては、両性共同社会だとこれまで考えられてきました。
本研究グループは、日本固有のシロアリであるナカジマシロアリについて、本州から沖縄本島まで、生息地として知られているほぼ全ての地域で採集調査を行い、得られたコロニーの構成メンバーの性別を調べたところ、四国と九州にはメスしかおらず、オスがいないことが判明しました。男女共同社会だと考えられてきたシロアリ社会において、「メスだけで社会を営んでいるシロアリ」の発見は世界で初めてのことです。
また、このメスしかいない単為生殖個体群と、オスとメスの両方がいる有性生殖個体群の比較から、オスの喪失はナカジマシロアリの進化の過程で一度だけ生じた現象であることや、単為生殖個体群の祖先はオスを喪失する前段階として単為生殖個体群の進化を促進する複数の特徴を持っていたことが見出されました。
本研究成果は、オスとメスが営む社会にとって、オスは絶対に必要な構成要素ではなく、条件がそろえば喪失し得る存在であることを示しており、生物にとって性の意義とは何か、そして社会にとってオスの存在意義とは何かを考える上で重要な意味を持つと考えられます。

図:ナカジマシロアリの単為生殖個体群と有性生殖個体群。(左上)単為生殖個体群の巣内にはメスしかおらず(女王、メスのワーカー、メスの兵アリ)、(左下)女王アリの受精嚢(=オスから受け取った精子を蓄えておく器官)には精子が全く入っていない。(右)四国と九州の個体群はメスしかいない単為生殖個体群であることが判明した。

詳しい研究内容について

• 世界で初めて「性を失った」シロアリを発見 -シロアリの常識を覆すメスだけの社会-

書誌情報

【DOI】https://doi.org/10.1186/s12915-018-0563-y
【KURENAIアクセスURL】http://hdl.handle.net/2433/234653
Toshihisa Yashiro, Nathan Lo, Kazuya Kobayashi, Tomonari Nozaki, Taro Fuchikawa, Nobuaki Mizumoto, Yusuke Namba and Kenji Matsuura (2018). Loss of males from mixed-sex societies in termites. BMC Biology, 16:96.