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ヤマトシロアリの女王の後継は単為生殖 58

ストーリー by yosuke
祝Science掲載 部門より

LARTH 曰く

YOMIURI ONLINE の記事中国新聞の記事によると、ヤマトシロアリの女王は、自分の死後の後継者となる新女王を、王と交配しない単為生殖によって産むことを岡山大の松浦健二准教授らが発見した。この研究成果は3/27付の米科学誌サイエンスに掲載された(AbstractSupporting Online Material)。
研究者らは、1998〜2001年と2006〜2008年にかけて、国内5ヶ所から600個のヤマトシロアリの巣を集め、王の巣室のあった30個の巣から生殖虫とワーカー、ニンフを採集した。このうちの7個の巣のシロアリの遺伝子を分析した。 その結果、新女王はオートミクシスによる単為生殖によって、その他は有性生殖によって生まれることが明らかになった。

 女王は通常、王と交配して産卵するが、うち2~5%は単為発生で産み、それが新女王になることがわかった。巣が大きくなると、働きアリなどを増やす必要が出てくるが、女王だけでは産卵数が不足しがちになると新女王たちが王と交配し、家族を増やす。
 松浦准教授は「近親交配を避けるため、新女王には王の血が混じらないよう生殖方法を使い分けているようだ。遺伝的に不死の女王は永遠の命を得たとも言える」と話している。

ヤマトシロアリは、最初の女王が置き換わり、最初の王と二世代目の女王たちが近親交配してコロニーを拡大していく。このとき、女王が有性生殖によって産まれていると、三世代目(のワーカー、ニンフ)はヘテロ接合体頻度が0.75になってしまう。しかし、女王が単為生殖によって産まれていると、三世代目(のワーカー、ニンフ)も二世代目(のワーカー、ニンフ)と同じくヘテロ接合体頻度は1となる。これにより、遺伝子プール内に劣性致死遺伝子があっても生き残ることができるようになる。このように、遺伝子プールの多様性を確保しつつ、自分の遺伝子を最大限次世代に残せることがメリットとなるようだ。

なお、同じく松浦健二准教授の2005年の研究成果である「ヤマトシロアリの配偶システムと条件的単為生殖」も興味があれば参考までに。

【修正 by yosuke at 2009/03/28 18:55】説明の対象が有性生殖で産まれるワーカーやニンフであることを明示するため、(〜)内を追記。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • 男は必要 (スコア:5, 興味深い)

    by shimotsuki (2505) on 2009年03月28日 16時39分 (#1539650) ホームページ
    単為生殖(parthenogenesis)という話から短絡的に男不要論が出てますが、これはそういう話ではありません。
    とりあえずSupporting Online Material(誰でも読めるはず)のFig.S3を見ることをお薦めします。
    編集者による解説?の部分はこれのことを言っているのだと思いますが、意味不明で一部間違っています。
    二世代目の女王のヘテロ接合体頻度(ここではheterozygosity)は1ではありません。
    もっとずっと低くなります(0.5以下)。
    これは、ヤマトシロアリの単為生殖は末端融合(terminal fusion)型オートミクシス(automixis)だからです(と、解説文中で紹介されている研究報告や論文にも書いてある)。
    また、一世代目の女王(primary queen)と一世代目の王(primary king)がいずれもヘテロで、かつその4つの対立遺伝子(allele)が全て異なるという前提条件が抜けています。
    さらに、単為生殖で生まれた二世代目の女王(secondary queen)と一世代目の王との間の子は、一世代目の女王から見た血縁度(relatedness)が0.5になるけれども、二世代目の女王が一世代目の女王と一世代目の王との有性生殖によって生まれたものである場合には、二世代目の女王と一世代目の王との間の子は一世代目の女王から見て血縁度は0.25になってしまうという点にも触れるべきでしょう。
    これ無しでは片手落ちです。

    ここまでの話は専門用語だらけで集団遺伝学の知識が無いと分かりづらいと思いますが、とりあえずヘテロだと劣性有害遺伝子が発現しないため生存に有利であるからヘテロ接合体頻度が高い方が良い、また、血縁度の高い子をより多く残す方が良い、ということを頭に入れて読めば、ヤマトシロアリの一世代目の女王が有性生殖と単為生殖の使い分けによってこの両方を実現していることが分かると思います。
    二世代目の女王のヘテロ接合体頻度がかなり低くなる問題をどのように回避しているのかが興味深いところです。
    おそらく何らかの方法で有害遺伝子そのものを集団から除去するメカニズムがあるのでしょう(と、これも研究報告にありますね)。

    最初に読売に出たときにはなんで論文として公表される前におおっぴらにするんだろうと思ったのですが、Scienceに掲載されることが決まっていたんですね。
    先日あった生態学会でも口頭発表があったようです。
    私は残念ながら裏番組を聴いていたのでこの発表は聴けませんでした。
    松浦さんの研究室では他にもシロアリの卵に擬態するカビ(!!!)の化学的擬態(要するに卵と認識されるフェロモンを作っている)メカニズムの解明などものすごい成果を続々と挙げておられます。
    こちらも既に超一流誌に掲載されていたと思いますが、現在北大で開催中の応用動物昆虫学会でもお話があるようです。
    • Re:男は必要 (スコア:1, すばらしい洞察)

      by Anonymous Coward on 2009年03月28日 18時35分 (#1539673)

      > 編集者による解説?の部分はこれのことを言っているのだと思いますが、意味不明で一部間違っています。
      > 二世代目の女王のヘテロ接合体頻度(ここではheterozygosity)は1ではありません。

      追記には、三世代目のヘテロ接合体頻度が1と「文字通り」書いてあるのですが。
      どうして二世代目のヘテロ接合体頻度と読み間違えたのでしょうか?

      > 二世代目の女王が一世代目の女王と一世代目の王との有性生殖によって生まれたものである場合には、二世代目の女王と一世代目の王との間の子は一世代目の女王から見て血縁度は0.25になってしまうという点にも触れるべきでしょう。
      > これ無しでは片手落ちです。

      そもそも、通常血縁度が0.5の二世代目が、単為生殖で血縁度1なのは自明でしょう。

      親コメント
      • Re:男は必要 (スコア:2, 興味深い)

        by shimotsuki (2505) on 2009年03月29日 1時19分 (#1539771) ホームページ

        追記には、三世代目のヘテロ接合体頻度が1と「文字通り」書いてあるのですが。

        私が元コメントを書いた時点では追記は無かったんですよ。

        そもそも、通常血縁度が0.5の二世代目が、単為生殖で血縁度1なのは自明でしょう。

        繰り返しますが、その単為生殖で生まれた二世代目の女王と一世代目の王との間の子が0.5となりますが、もしも有性生殖で二世代目の女王が生まれていたならば、一世代目の王との間の子は0.25になるはずです。

        「この血縁度の差こそが一世代目の女王が単為生殖と有性生殖を使い分けることの理由の一つなのではないか」

        というのが面白いところなんですよ。
        また、二世代目の女王が単為生殖によるものであることが分かった今では自明と言えるのですが、この論文が提出された時点では自明ではなかったのです。
        今では自明だがその時点では自明ではなかったことはヘテロ接合体頻度に関しても同じことが言えます。
        しかし、子との血縁度に関しては単為生殖で生まれた二世代目の女王との間では一世代目の王にとってかえって低下してしまうものの、

        「ヘテロ接合体頻度の向上は一世代目の王にとっても有益」

        ですから、血縁度に関する一世代目の女王との利害の対立を乗り越えて(王の側が受け入れて)このようなシステムが成立しているのは、ヘテロ接合体頻度の向上によるところではないかと思われますので、重要性はこちらの方が高いとは言えるでしょう。

        親コメント
      • by Anonymous Coward
        なんでこのコメントがすばらしい洞察なんだ?
    • 推敲が足りずわかりにくくしてしまったようです。
      Supporting Online MaterialのFig.S3にある通り、
      "三世代目(のワーカー、ニンフ)も二世代目(のワーカー、ニンフ)と同じくヘテロ接合体頻度は1となる。"
      という意味です。
      その上の文も当然、
      "三世代目(のワーカー、ニンフ)はヘテロ接合体頻度が0.75"
      です。
      修正します。

      親コメント
  • by SNT (23129) on 2009年03月28日 6時21分 (#1539515)

    私の遺伝子データを全部読み取って、CCライセンスで公開したい。
    人間の塩基対の長さは約30億。
    塩基対は種類あるから、1個の塩基は2bitで表現できる。
    だから、人間の塩基対の情報量は60億bit = 715MB
    あとは染色体とかの補助的な情報を入れて1GBってところだろう

    将来DNA合成装置の性能が上がって、人間の全ゲノムを合成することも可能になるだろう。
    そうすれば、ネット上に転がっているCCライセンスの遺伝子を合成することも可能になるはずだ。
    すると合成した遺伝子をES細胞に入れて、生殖細胞にすることができる。
    後は、生殖細胞から精子と卵子を作り出して人工授精させればいい。

    多分、結婚なんかするよりも、CCライセンスで塩基対を公開しちゃったほうが、僕にとっては遺伝子を残しやすいんじゃないんだろうか。

    • こういうおもしろいアイディアを思いつく人の遺伝子を
      自らの遺伝子と混ぜて発生させたいと考える異性が現れる確率と、
      血縁関係のない未来の他人が、膨大なコストをかけてまで
      結婚もできなかった個体の遺伝情報を発生させようとする確率では、
      前者の方が普通に高いと思いますが。

      親コメント
    • by Anonymous Coward on 2009年03月28日 8時50分 (#1539533)

      あなたのDNAはあなたが創作したものではありません。
      あなたのDNAを生み出したのはあなたの両親です。

      #しかも二次著作物(ほんとは何億、何兆次でしょうけど)

      親コメント
    • ニコニコ動画(未来)で「実際に作ってみた」動画が撮影されるんですね。
      親コメント
    • ドラえもんの石鹸やらマッチやらから元素を抽出して人間を作る機械を思い出しました。

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      公開を躊躇してない人なら、いっそWinnyででも流してしまったらどうだ?
      それこそ1GBといえば今や全然問題なく流せるサイズだ。

      いきなりWinnyってどうよ?と思うかも知れないが、
      自分の遺伝子情報ということは、それを悪人に悪用されたときのリスクは相当でかい。
      つまり元々公開に伴うリスクは高い。
      それにも関わらず公開するなどという豪の者なひとは、
      Winnyみたいな場でも別にリスクが挙がるとは思わんだろう。

      どちらかというと、公開といっても
      OpenSourceみたいな紐付き権利を押さえといた形態よりは、
      自分との紐付けは隠蔽してしまったような「パブリックドメイン」に近い扱いをするほうが
      安全面から考えると望ましいような気がします。

      まあ、それを使う側から見れば文字通り「どこの馬の骨か判らん奴」の子など困るのですが。

      #紐付きにしておくと「やさしい独裁者」の遺伝子ばかりに人気が集中するだろうな。

    • by Anonymous Coward

      >結婚なんかするよりも、CCライセンスで塩基対を公開しちゃったほうが、僕にとっては遺伝子を残しやすい

      ny に流したあなたのポエムが愛読される可能性を上回ることはないと思います。

    • by Anonymous Coward
      商用利用禁止ですね、わかります。
  • by dameneco (33758) on 2009年03月27日 23時31分 (#1539433) 日記

    単為生殖が可能だと男はデスマーチ要員?

    • by YO1201 (17300) on 2009年03月28日 1時02分 (#1539466)

      Nスペだったかで聞いた話ですが、
      胎盤の形成には父親由来の遺伝子が不可欠なので、
      哺乳類に単為生殖は不可能なのだそうです。

      親コメント
      • by masakun (31656) on 2009年03月28日 2時03分 (#1539487) ホームページ 日記

        二母性マウス(卵子の遺伝子のみから発生したマウス)なら前例があり。

        マウスで単為生殖に成功 [srad.jp]

        このマウスは、マウス胎仔の発育に関連するH19遺伝子から13-kilobaseを削除する、という遺伝子改変を行った特別のマウスから未成熟な卵母細胞を採取して培養し、その核を取り出して別のマウスの卵子に移植し、化学物質で刺激を加え受精卵の様に分裂させて母胎に戻す、という操作を行って誕生させたものだそうです。

        まあ人間への応用は倫理的に許されないことでしょうから、その点は安心ですね(謎)

        --
        カルマ:たっぷり
        親コメント
      • Re:男は不要と (スコア:3, 参考になる)

        by Anonymous Coward on 2009年03月28日 2時45分 (#1539493)
        補足してみます。

        ほ乳類にはゲノムインプリンティング [wikipedia.org]という現象があり、
        ある遺伝子を父親と母親から1つずつ受け継いでも片方しか機能しないような、そんな遺伝子群が知られています。
        単為生殖だとこういう遺伝子群が両方機能してしまったり、あるいは
        両方機能しなかったりすることがあって胚性致死になります。( [tmd.ac.jp])

        ゲノムインプリンティングに関わっている遺伝子群も、DNA配列自体は父親・母親の両方から受け継ぎますので、
        インプリンティングを上書き(?)して遺伝子機能のON・OFFを細かくコントロールする技術が出てくれば
        ほ乳類でもばりばり単為発生できるかもしれません。

        親コメント
        • by greentea (17971) on 2009年03月29日 12時14分 (#1539838) 日記

          母方の祖父がハゲなら将来ハゲるって話を聞いたことがあるんですが、
          (実際にそうなのかはさておき)そのゲノムインプリンティングで説明できなくもないですね。

          --
          1を聞いて0を知れ!
          親コメント
    • by yasuchiyo (11756) on 2009年03月28日 0時22分 (#1539452) 日記

      まあ有性生殖の場合だって、オスって直接子を増やすわけじゃなくて、遺伝子をシャッフルしてるだけですし。

      親コメント
    • by s02222 (20350) on 2009年03月28日 1時00分 (#1539465)
      有性生殖の場合でも、男が血筋を残してく役に立つのは種だけなので、危険な外仕事で使い棄てにされる運命ですね。
      親コメント
      • by Anonymous Coward

        平和な世の中では男なんて本質的に粗暴な生き物は不要なだけでしょう。そういう素質を備えていると危険な仕事の従事させられ生命の危機に繋がります。最近、草食系男子どころか外見まで女性と見間違う男性がやたらと多いのですが(特に30代以下)、適応進化の一種なのではないのかなと。

        逆に、紛争地帯に行けば女性が漢らしくなっています。まぁ、命のやり取りしてる側からスイーツ(笑)なんてやってたら一時間後には死んでそうな感じですが。

        • Re: (スコア:0, 興味深い)

          by Anonymous Coward

          本質的に粗暴な生き物は女だけどな

          • Re:男は不要と (スコア:2, すばらしい洞察)

            by s02222 (20350) on 2009年03月28日 21時33分 (#1539716)
            女性が粗暴なのは、理由がある場合、生命の危機に直結するような場面に限られるんじゃないかと。バーゲンセールとか。生存が脅かされてるときの容赦無さではとても叶いません。 一方の男性は、意味がない場面で粗暴だったりするのが困ったところ。
            親コメント
    • by wakky (6757) on 2009年03月28日 18時16分 (#1539670) ホームページ
      Y染色体は消滅の危機にあるそうで......
      親コメント
    • だったらよかったのに(安尾信之助風に)

      • by Anonymous Coward

        男の人って・・・
        どうして女のカラダだけ
        欲しがるんだろう・・・

        順番が逆です
        欲望しか女性に求めない・・・

        心を奪ってくれれば
        カラダなんてそのうち・・・

        嬢王vol.4 [amazon.co.jp] p81 (ISBN4-08-876889-2)

  • 後継の女王を生むってのは、我々(てか例えばほ乳類ね)で言えば、生殖器の細胞が新陳代謝で替わってくってぐらいの話じゃないのかなぁ。
    # じゃあ男はいらないのか~みたいな話で盛り上がるのも楽しいんですが。

  • 後継を作れない (スコア:1, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2009年03月27日 22時49分 (#1539413)

    いいかげんになんとかしないとな。

    • Re:後継を作れない (スコア:3, おもしろおかしい)

      by marute (13883) on 2009年03月28日 0時45分 (#1539459) 日記

      自分の遺伝子を50%引き継いだ子が生まれることにさえ、悔悟の念があるのに、
      100%の子が生まれた日にゃぁ・・・

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        >100%の子が生まれた日にゃぁ・・・
        記憶の移植が可能ならめちゃくちゃ歓迎します

        #人の一生って短すぎる

        • Re:後継を作れない (スコア:1, おもしろおかしい)

          by Anonymous Coward on 2009年03月28日 8時42分 (#1539529)

          >>100%の子が生まれた日にゃぁ・・・
          >記憶の移植が可能ならめちゃくちゃ歓迎します

          魂を移植するんならいいけど、記憶の移植はなあ。。。。

          墓の下まで持っていこうと思ってる、抹消したくてしかたのない昔の自分の
          あれやこれやの大恥を、全部赤裸々に話すようなもんですよ?
          #認めたくない物なんですよ、若さゆえの過ちなんて。

          親コメント
        • Re:後継を作れない (スコア:1, おもしろおかしい)

          by Anonymous Coward on 2009年03月28日 9時34分 (#1539544)
          共有なら良いですけど移植は嫌かも

          秋葉原で並ぶヤツが増えちゃうじゃないか。
          親コメント
          • by Anonymous Coward
            オタクAが100人いたら、どうなりますか
            • Re:後継を作れない (スコア:3, おもしろおかしい)

              by Anonymous Coward on 2009年03月28日 15時23分 (#1539626)
              オタクAのうち、60人は仕事に行きたがらず家でPCの前に座りたがります。
              しかし、PCが4台(メインデスクトップ1台、サブデスクトップ1台、ノートPC1台、ネットブック1台)しかないので、オタクA40人の間で奪い合いになります。
              使用権について、いち早くエアガンやバールのようなもので武装したオタクA3人はバトルロイヤルを主張しますが、協力体制を組んだ残りのオタクA37人により宅外退去を言い渡され、やむなくネットカフェに行きました。
              PCの使用権についてはネットゲームや家庭用ゲーム機、カードゲームなどで争われることになりましたが、実力は伯仲しているのでなかなか決着が付きません。これに飽きたオタクA15人はさっさと見切りを付けてやっぱりネットカフェに行きました。
              ちなみに、ネットゲームで結局PCを使っていることについて、オタクAたちはあまり気にしていないようです。手段が目的に優先されるので。

              勝負の途中でお腹が減ったので、ジャンケンで負けたオタクA4人がコンビニに買い出しに出かけました。
              面倒になった彼らは、そのままファミレスにドロップアウトして帰ってきませんでした。

              残されたオタクAたちは、やむなくピザを宅配しました。一人一枚はちょっと多いので、18人に対して15枚です。「チラシのここからここまで」式で注文した担当のオタクAは満足そうです。
              お腹がふくれたオタクAたちは、とうとうどうでもよくなってしまったので、ある者は本屋に出かけて立ち読みにふけり、またある者はちょっと前の雑誌を読み、ある者は積んである本を読み、ある者は積んであるガレキやプラモを組み立て、ある者はネットカフェのグループに合流し、ある者は「15分交代。自家発電は禁止」ルールの下に代わる代わるPCを使うようになりました。

              家に残らなかったオタクA40人のうち、「仕事をしないとゲームやガレキが買えない」と考えたのは15人。会社に行きましたが、人数が増えて仕事がはかどるかと思えば、彼らに割り当てられるPCがやっぱりないので、結局3人が残って、あぶれた12人はアキバに遠征していきました。
              残りの25人は?
              最初からアキバに行く気満々だったに決まっているじゃないですか!
              親コメント
              • by Anonymous Coward
                家に残ったオタクA20人が行方不明になっている件について。
    • by Anonymous Coward

      少子化改善のために、人間も早く単為生殖技術を確立しないとな。
      できれば胎生から卵生に移行できるとベストだ。

      • Re:後継を作れない (スコア:2, すばらしい洞察)

        by Anonymous Coward on 2009年03月28日 0時03分 (#1539446)
        人間は、単為生殖は不可能だが
        その進化の過程で抽象的思考能力(妄想力)を獲得しているため、
        単為生殖行為は可能だ。

        もっとも、少子化は加速するが。
        親コメント
      • by Anonymous Coward

        ついでに体の一部が無くなっても気合いを入れれば再生できるようにすれば完璧だな。
        地球ではひとりだけ移行に成功した人 [google.co.jp]がいるし。

  • by MarkWater (27924) on 2009年03月30日 0時43分 (#1539964) ホームページ

    ヤマト朝廷もアマテラス以降、
    単為生殖による女系天皇であるべきだったということですね。

    分かりました。

  • by Anonymous Coward on 2009年03月28日 8時19分 (#1539526)

    ヤマトシロアリの女王様はマリア様であったと、こういうことですね。

    イエス様は実は女性であったと。

    #どこかで聞いたような説だ。

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アレゲは一日にしてならず -- アレゲ研究家

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