性器は、動物界で最も急速に進化している特徴の 1 つです。それらはまた、棘、フック、さらには歯で飾られた、あらゆる形とサイズで配列された、最も多様なものの1つです。アヒルの性器はコルク栓抜きの形をしています。雄のタツノオトシゴには、受精のために配偶者の卵子を受け取り、その結果生まれた子孫を出産まで育てる袋があります。雌のキャベツ白蝶は、生殖管内にヒンジ付きの顎を持っています.自然界には、珍しい用途を持つ奇妙な生殖器がたくさんあります。ただし、ほとんどの場合、特定の生殖器の形態は男性に関連し、他の形態は女性に関連しています.
しかし 2014 年、ブラジルの洞窟で発見された属の 4 種すべてのメスが陰茎を持っていることを研究者が報告したとき、バークラウスと呼ばれる小さな昆虫がその規則を破りました。それはペニスのように見えるだけでなく、ペニスのように振る舞った。雌の昆虫が交尾中に仲間に自分自身を固定するために使用した貫通器官.さらに、雄の性器の補完的な変化により、膜状の「膣のような」空洞内に小さなポンピング機構が残っていました.
この発見は、幅広い関心を集めただけでなく（そして娯楽 - チームは 2017 年に喜劇のイグ ノーベル賞を受賞しました）、関与した科学者がガイノソームと呼ばれる構造を「女性の陰茎。」 (たとえば、一部の専門家は、ガイノソームが精子を送達するのではなく精子を収集するため、その特徴付けに同意しません。)
さて、話はさらに発展しました。Biology Letters で最近説明されているように、雌雄同体が 1 回ではなく 2 回進化したことが判明しました。 .進化の力はこれらの構造を非常に支持しているように見えたため、樹皮の 2 つの系統である Neotrogla が独立して出現しました。 南アメリカと アフロトログラ
科学者は、これらの樹皮で構造的逆転がどのように生じたかをよりよく理解しようとしてきたため、性的選択理論の普遍性をテストし、性役割に対する選択圧力を調査し、見落とされがちな主要な部分を評価する機会を得ました。性器の進化には環境と生態が関わっています。そうすることで、彼らはまた、男性であることと女性であることの意味についての私たちの概念に挑戦し、自然がいかに柔軟で革新的であるかを目の当たりにしました.
性的選択の構造
進化論的に言えば、性を定義するのは生殖器ではなく、配偶子です。オスは多数の小さくて動きやすい精子を作りますが、メスは少数の大きくて代謝的にはるかに高価な卵子を作ります。雌の生殖資源がより限られているその非対称性のために、雌雄は異なる繁殖戦略を追求することが有利であると考えることができ、その対立は自然選択の重要な様式である性選択の基礎を築く.通常、メスは貴重な卵を無駄にしないように、仲間にうるさい傾向があります。その間、オスは（オスのクジャクの尻尾のように）派手なディスプレイをしたり、ライバルを倒したり、自分の体から栄養素の「結婚の贈り物」をメスに提供したりして、できるだけ多くの仲間にアピールしようとします.自然の中で、男性の生殖器には、女性が離れたり、競合する男性が彼女にアクセスしたりするのを防ぐことができる棘のような構造があることもよくあります.
ただし、これらの戦略は、制限されたリソースが代わりに男性にある場合、頭に立つことができます.たとえば、一部の鳥類では、性比の偏りにより、メスが複数のオスに求愛して縄張りを支配するようになります。オーストラリアのオスのブッシュ コオロギは、交尾中にメスに栄養素を伝達します。1 年のうちで餌の入手がより制限される時期には、メスがオスに求愛します。そうでない場合は、伝統的な性役割が支配的です。
しかし、通常、これらの逆転が性器に及ぶことは知られていませんでした.つまり、Afrotrogla が発見されるまではありませんでした。 とネオトログラ .
日本の北海道大学の昆虫学者である吉沢一典と日本の慶應義塾大学の生物学者である上村吉孝は、同僚とともに、これらのバークリラが交尾するとき、メスが雌雄同体でオスに乗り込み、貫通することを2014年に発見しました。ペアは、最大70時間続く可能性のあるセックス中に一緒に固定されます.精子と濃縮された栄養素の結婚の贈り物を含む精液は、雌雄同体の管を通って男性から貯蔵器官に移されます.その器官の特別な切り替えバルブにより、女性は一度に 2 つの結婚祝いを保管できます。
「ネオトログラのメスを解剖して観察したところ、 」と神村はメールに書いています。
女性の「偽陰茎」構造は前代未聞ではありません。モグラ、キツネザル、ベアキャット、ブチハイエナなど、さまざまな動物に見られますが、実際に同種のオスの陰茎に似ているのは最後のケースだけです。それでも、その構造は実際には拡大したクリトリスであり（ブチハイエナにはまだ膣があります）、通常のペニスのように、交尾相手に侵入したりセックスを刺激したりするために使用されるわけではありません。そのため、樹皮だけが物事のやり方を逆転させたことが知られており、ガイノソームは非常に異なる組織のセットから進化しています.
最新の研究で明らかになった本当の驚きは、女性の陰茎がアフロトログラで別々に進化したことでした そしてネオトログラ . (その論文では、 アフロトログラ は、伝統的な性器を持っていた別の洞窟昆虫の属とより密接に関連していました.)なぜ、この異常な配置が、かなり小さな昆虫グループ内で独立して2回進化するのでしょうか?
研究者たちは、洞窟昆虫の性役割が逆転する主な理由は、その生息地で栄養が著しく不足していることにあると理論付けています。十分な食料と水を得るために、雌にとって唯一の手段は、交尾して結婚の贈り物を蓄えることです。一度に2つの栄養パッケージを備蓄できるため、オスをめぐる競争はさらに激化しています。それは、彼らが交尾する物理的な位置などの他の要因と相まって、雌は雌雄同体を進化させ、雄はかつての陰茎をほぼ完全に失うことによって新しい構造に適応するように駆り立てた可能性が高い.
エネルギー、エコロジー、セックス
解剖学的には例外的ですが、アフロトログラの性器は と ネオトログラ 性選択理論が予測していることを実際に再確認してください。交配に費やすエネルギーが少なく、限られたリソースへのアクセスを必要とする性別に選択的圧力が作用します。特定の性器構造の出現は、どちらか一方の性別に固有のものではなく、エネルギー消費と進化の多様化の一般的な特徴です.
ミネソタ大学でポスドク研究を行っている進化生態学者のジャスタ・ハイネン・ケイは、「性に関する私たちの概念に本当に挑戦しています。 「生まれつき女性でも、生まれつき男性でもないものはありません。それはすべて文脈に依存します。」
この研究には関与していない、マサチューセッツ大学アマースト校の行動神経科学の上級研究員である Diane Kelly は、Heinen-Kay の見解に同意しました。 「動物は機能するように進化します」と彼女は言いました。
Heinen-Kay は、この発見のより広範な意味についても言及しました。 「進化と社会全体の両方において、ジェンダーとは何か、セックスとは何か、自然とは何かについて多くの議論がありました」と彼女は言いました. 「このような研究は、これらの議論に光を当て、自然がいかに多様であり、男性と女性が現れる方法は 1 つだけではないことを示すために重要だと思います。」
オーストラリアのマッコーリー大学の生物学者であるマリー・ハーバースタインによると、これらの先入観は、生殖戦略と性器の進化に関する研究の妨げになっている.男性はより複雑な生殖器を持つ傾向があるという仮定は、この分野での研究の焦点を歪めてきました.女性の解剖学に注意を払い始めることで、自然についての新しく魅力的な真実が明らかになると彼女は主張します.
1つには、このケースは、性器の進化が生態学的条件にどれほど決定的に依存するかを示しています.このトピックについてはあまり知られていないため、ほとんどの科学的調査は性選択の文脈におけるオスとメスの相互作用に焦点を当てる傾向があります.しかし、それでは全体像がわかりません。 「一歩下がって、これらの相互作用が行われているより広い環境の文脈について考えることが重要です」と Heinen-Kay は言いました。 （最近発表された別の発見を見てみましょう：殻の維持と「改造」により多くのエネルギーを注ぐヤドカリの種では、オスはより長いペニスを進化させました。これにより、他のカニに盗まれる可能性のある殻を離れることなく交尾することができます。）これにより、生存と繁殖の進化の力がどのように連携して機能するか、そしてなぜ動物がそのように見えて行動するのかについての洞察を得ることができます.
ブラジルとナミビアの洞窟昆虫は、答えを探すための有望な場所を提供します。研究者はさらに実験を行って、これらの形態が両性にもたらす費用と利益を把握し、特定の条件が性的行動にどのように影響したり逆転させたりするかをテストすることができます (Neotrogla の 1 つの種で)。 、例えば、解剖学的逆転は「エスカレートしていない」ように見える)。チームはまた、生き物の進化の歴史をよりよく理解するために、他の系統を研究することを計画しています.
自然界にこのようなケースが他にもあり、発見されるのを待っている可能性は十分にあります。 「これらのシステムには非常に多くの多様性があります」とケリーは言いました。 「私たちがまだ説明していないさらに奇妙なものがそこにあるに違いありません。そして、私たちに物事を教えてくれるのは、多くの場合、奇妙なものです。」
この記事は に転載されました WashingtonPost.com .
