一夫一婦制のタツノオトシゴはそれほど安定していないかもしれません。

リヴァイアサンプレス:

ほとんどのタツノオトシゴは一夫一婦制で、強い関係で知られていますが、最近の研究では、タツノオトシゴの関係は科学者がかつて主張したほど安定していないことが示唆されています。この研究の主著者であり、中国の東シナ海水産科学研究所の研究者である張東氏は、タツノオトシゴのカップルが強制的に引き離された場合、メスは新しいパートナーを見つけるだろうと述べた。

(onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jfb.14867)

研究者たちは、直立した雄と雌のタツノオトシゴ（Hippocampus erectus）を水槽に入れた。交尾後、オスは別の水槽に移され、4日間隔離され、別のオスがメスと新しいペアを形成するために置かれました。実験の正確さを確かめるために最後にもう一度ペアリングを繰り返した後、研究者たちはすべてのタツノオトシゴを同じ水槽に入れ、メスがどのオスを選ぶかを観察した。研究チームは合計24組の異なるタツノオトシゴの交尾ペアを対象に実験を行った。

その結果、ほぼすべてのケースにおいて、メスは最初の配偶者に対して明確な好みを持っていなかったことが判明した。研究者らは、これはメスが数日間の別離の後パートナーを認識できないためかもしれないと認めているが、強制的な別離の間にオス同士の競争が均衡している可能性の方が高い。研究者らはまた、タツノオトシゴのカップルは複雑なダンスを通じてお互いの儀式的な挨拶を完了する必要があり、このダンスが中断された場合（たとえば、強制的に引き離された場合）、メスのタツノオトシゴは他のオスのパートナーを検討するだろうと指摘した。

人間のカップルはタツノオトシゴから多くのことを学ぶことができます。

海の不思議が一緒になって楽しい時間を過ごします。彼らは戯れ、一緒に泳ぎ、そして交尾します。残りの時間は、海を漂いながらのんびりと食べたり飲んだりしながら、自分たちの道を進みます。しかし、彼らはまた一緒になることを楽しみにしています。

日の出直後、オスとメスのタツノオトシゴが互いに近づき、優しく鼻をこすり合わせ、そして互いの周りを回り始めました。それらの多くは魅力的なカチカチという音を出します。 2匹はまるで水中音楽のリズムに合わせて踊っているかのように、優雅に前後に揺れます。まるで時間を忘れたかのように、二人は夢見るように抱き合った。

しかし、タツノオトシゴにとって愛は危険なものになり得ます。タツノオトシゴはダンスをしながら、変装を解かせるホルモンを放出します。これにより、体の色が変化し、輝き始め、皮膚の模様のコントラストがより顕著になります。研究者たちは、これがタツノオトシゴが交尾の意思を示す方法だと推測している。

タツノオトシゴの求愛ダンス。 © BBC

ダンスは誘惑の手段でもある。交尾するまでに求愛には数時間かかることがあります。最後に、メスは準備ができたことを知らせます。彼女は水面に泳ぎ上がり、鼻を空に向け、体を棒のようにまっすぐ伸ばします。これはオスにとって魅力的な姿勢です。オスのタツノオトシゴは顎を胸に押し当て、飛び出しナイフのように尻尾を開いたり閉じたりします。これにより、タツノオトシゴは袋に水を満たし、愛するメスのタツノオトシゴに袋の広さを見せることができました。

© 熱帯雨林サイト

やがて、メスとオスのタツノオトシゴは寄り添い合いながら海水とともに漂っていった。鼻と腹がくっついており、体の姿勢が曲線を描いているため、ハート型のように見えます。すると、素晴らしいことが起こりました。

メスのタツノオトシゴの腹部には、ペニスに少し似た管状の構造、いわゆる産卵管があります。ラブシーンが最高潮に達すると、両者は恍惚として頭を上げ、背中を反らせます。メスのタツノオトシゴは自分の卵子をオスのタツノオトシゴの育児嚢に注入し、オスのタツノオトシゴの精子が最終的に卵子と結合して受精卵が形成されます。

その後、愛し合っていたカップルは別れた。体の色や模様が元の状態に戻ります。オスのタツノオトシゴは、受精卵が袋の中で好ましい位置に滑り込むように、体を揺らします。メスのタツノオトシゴは通常、餌を探しに歩き回ります。父親になる人にとって、妊娠という困難な時期が今始まります。

科学者たちは長い間、タツノオトシゴの世界ではなぜオスが妊娠するのかを理解しようと努めてきた。最近になってようやく説明がつきました。

2001年、ニューヨーク市立大学ブルックリン校の進化生物学教授トニー・ウィルソンとその同僚は、妊娠したオスのタツノオトシゴが袋の中の胎児に栄養を与えることができることを実証した。[1]

一方、オスのタツノオトシゴの妊娠は、メスの哺乳類の妊娠にますます似てきています。例えば、オスのタツノオトシゴの免疫システムは、胎児を感染から守ります。キール・ヘルムホルツ海洋研究センター（GEOMAR）の科学者たちは現在、タツノオトシゴの妊娠に関連して雄の袋の微生物叢（共生細菌）を調査している。将来の父親は、ポーチを介して自分のマイクロバイオームを胎児に移し、子孫の免疫システムを強化します。

さらに、妊娠したオスのタツノオトシゴは胎児から老廃物を排泄し、栄養価が高くエネルギーの高い脂肪を胎児に供給します。ガス交換により胎児は呼吸できるようになります。

オスのタツノオトシゴが袋から赤ちゃんタツノオトシゴを出産します。 © ジョージ・グラル

しかし、メスの卵子がオスによってどのように受精されるのかという疑問が残ります。生物学者はかつて、オスが卵子を袋の中で直接受精させると信じていた。しかし、研究者たちはチューブタツノオトシゴ（Hippocampus kuda）で興味深い事実を発見した。チューブタツノオトシゴの精管は袋の外側で終わっているため、オスは袋の中に精子を貯蔵することができないのだ。ナガバタツノオトシゴ（Hippocampus guttulatus）とヨーロッパタツノオトシゴ（Hippocampus hippocampus）も、解剖学的に不可能なため、袋の中で卵子を受精させることができません。

では、精子はどうやって卵子にたどり着くのでしょうか?

英国シェフィールド大学の動物学教授ウィリアム・ホルト氏はタツノオトシゴの繁殖の専門家である。チューブタツノオトシゴの場合、オスは交尾中に精液を放出するが、袋の開口部は精管の端から約4ミリメートルのところにあると彼は説明する。

「精子はとても遅いので、海で迷うことなくそんなに遠くまで泳げるとは想像しがたい」とホルト氏は言う。 「メスが産卵管を使って卵をオスの袋に移すときに、海水から精子も集めるので、精子も卵と一緒に袋に入るのではないかと推測しています。」ホルト氏は、他のタツノオトシゴ種の受精も同様に複雑な方法で起こる可能性が高いと考えている。

水中に精子を「集める」？それは変ですね。なぜタツノオトシゴは求愛と交尾に多くのエネルギーを費やすのでしょうか?なぜメスのタツノオトシゴは、他のほとんどのメスの魚のように、水中に卵を産み、その後オスのタツノオトシゴが水中で卵を受精させることができないのでしょうか?

タツノオトシゴの生殖行動は非論理的で不条理に思えるが、それはまるでハンターが鹿を直接撃つのではなく、弾を込めたライフル銃を投げつけるようなものだ。

「自然界のすべてのプロセスが完璧に効率的というわけではない」と、ドイツのコンスタンツ大学の進化生物学教授アクセル・マイヤー氏は笑顔で語る。 「進化は白紙の状態から始まるのではなく、持っている資源を最大限に活用して進むのです。」

彼は、進化は「エンジニアのような精密さで起こるのではなく、試行錯誤を通じて起こる」と説明した。生物は各世代で機能しなければなりません。つまり、進化のプロセスは偶然に基づいています。 「だからこそ、ゲノムには前提条件として受け継がれるランダムな突然変異が存在するのです。非常にゆっくりと変化するものもあれば、まったく変化しないものもあります。」

©ナショナルジオグラフィック

マイヤー氏は、自然にはまだ「設計上の欠陥」がいくつかあると述べた。例えば、アホウドリの翼開長は最大11フィート（3.35メートル）にもなり、非常に重いため、着地時に首を折ってしまうこともあります。 「私たち人間の構造も100％完璧ではありません。気管と食道の距離が近すぎるため、窒息の危険性が間違いなく高まります。

ダーウィンは 1869 年に「適者生存」という用語を作り出したが、これはイギリスの哲学者で社会学者のハーバート・スペンサーに由来する用語である。 「ダーウィンはこの原理を同じ種の個体に適用した」とマイヤー氏は説明する。 「『最も健康的』という言葉を聞いてジムを思い浮かべる必要はありません。」 「自然界では、決定要因は、同世代の個体の生殖成功度と比較して、その個体がどれだけ多くの子孫を残すかである。」適応度は、特定の集団内での競合と比較したサンプルゲノムの生存および生殖成功の相対的な可能性として測定されます。 ”

マイヤー氏と他の科学者たちは、オスのタツノオトシゴの精管の開口部の位置が悪いのは、オスのタツノオトシゴの妊娠が最初から計画されていたのではなく、少しずつゆっくりと進化してきた証拠だと考えている。

さらに大きな謎は、タツノオトシゴの一夫一婦制です。哺乳類のうち持続的なつがい関係を持つのはわずか 3% で、両生類、爬虫類、魚類では持続的なつがい関係の数はさらに少ないです。しかし、ほとんどのタツノオトシゴは、決してお互いを裏切らない模範的なカップルです。彼らは愛情深い求愛を行うだけでなく、一緒にさまざまな活動に参加しながら、関係を維持するために多大な時間とエネルギーを費やします。

多くのタツノオトシゴの種では、カップルが毎日集まって、お互いに挨拶したり踊ったりします。行動科学者は、タツノオトシゴはこうした儀式を絆を強めるために利用しており、性行為の役割は小さいと考えている。こうしたカップルは通常、生涯一緒に暮らします。

タツノオトシゴは強いつがいの絆を形成し、通常は一生一緒に暮らします。日本ではタツノオトシゴを「竜の落とし子」と呼んでいますが、文字通り「龍の落胤」を意味しますが、タツノオトシゴの見た目はむしろ龍のイメージにぴったりです。 © BluePlanetArchive/スティーブン・コヴァックス

古代の伝説では、パートナーのタツノオトシゴの片方が網に絡まっても、もう片方はその網を決して見捨てず、自ら捕らわれた網の中へと進んで入っていくとされています。水族館の飼育員の話では、タツノオトシゴの1匹が死ぬと、その仲間も数日以内に死ぬことが多いという。それは、悲しみのせいで、生き残った未亡人や未亡人が生き続ける意志を失ってしまうからでしょうか。

タツノオトシゴのユニークな繁殖方法は、別の疑問を提起します。妊娠するのはオスなのに、動物界のほとんどの部分でオスが精子を分配するのと同じように、メスのタツノオトシゴはなぜ卵子をできるだけ多くのパートナーに分配しないのでしょうか?

犬のペニスの骨。矢印は尿道溝を指しています。 © ウィキペディア

セイウチのペニスの骨。 © ラファエル・オソナオークション

一部の霊長類、犬、さらにはクジラには、永久的な勃起を維持できるペニス骨があり、複数の異なる相手と連続して交尾することができます。対照的に、ほとんどのメスのタツノオトシゴはパートナーに対して忠実であり続け、パートナーが出産して再び妊娠する準備ができるまで再び交尾することはありません。

なぜほとんどのタツノオトシゴは死ぬまで忠実であり続けるのでしょうか?

「一般的に、動物界における一夫一婦制の起源については、ほとんど何もわかっていません」とチューリッヒ大学の進化生物学者アンナ・リンドホルム氏は言う。しかし、この現象は進化の過程でいくつかの種で独立して発生したという確かな証拠があります。

2019年の研究[2]では、プレーリーハタネズミ、ヤドクガエル、水ヒタキのゲノム内の24個の遺伝子が一夫一婦制の行動と密接に関連していることが示されました。このパターンは海馬ゲノムにも存在する可能性があると仮定されています。しかし、この発見はまだ一夫一婦制の目的を完全に説明するものではありません。

雄のタツノオトシゴが出産する光景は、今でも壮観な光景です。 © テノール

「永続的なパートナーシップは有益です。なぜなら、一部の種では、両親が子供の世話に関与しなければ、子孫は成体まで生き残れないからです」とリンドホルム氏は説明する。たとえば、コウノトリ、オオカミ、ビーバーなどです。この説明は明快かもしれませんが、タツノオトシゴには当てはまりません。なぜなら、タツノオトシゴの赤ちゃんは、生まれた後、親からのサポートなしに自力で泳ぎ去るからです。タツノオトシゴは他の生き物よりも愛情深いだけなのでしょうか?

進化生物学者は懐疑的だ。しかし、タツノオトシゴの一夫一婦制は彼らに重要な利点をもたらします。妊娠したオスは、自分の袋に自分の生物学的子孫だけが入っており、競争相手のいわゆる「カッコウの卵」が入っていないことを確信できる（カッコウの最大の特徴は、「自分で巣を作って卵を温めない」ことであり、オオヨシキリ、カササギ、オウギシギなどの鳥の巣に卵を産む。通常、ひなは10日ほどですぐに孵化し、その後、本能的に他の卵を巣から背中で押し出して、1つだけになるまで押しつぶす。選ばれた親鳥は、自分の子供ではなく、自分の子供を殺したカッコウのひなを「唯一の生き残りの子供」として育てる。編集者注）。

例えば、サケの場合、縄張り意識を持つ雄、つまり「正式な父親」が交尾に成功すると、他の雄がメスの「巣」に精子を放出して光らせることがよくあります。しかし、オスのタツノオトシゴの精子（少なくともチューブタツノオトシゴの場合）が袋の中に直接注入されない場合、妊娠はどの程度確実でしょうか？

他のオスのタツノオトシゴも精子を加えることができるのでしょうか?ホルト氏はこれを否定した。タツノオトシゴの生殖戦略は、ある程度の確実性を与えている。 「タツノオトシゴは交尾するとき、お互いに非常に近いところに留まります。」いかなる競争相手も邪魔することはできません。 「さらに、オスの卵袋は数秒後に再び閉じるので、それ以上卵を注入することはできない」とホルト氏は強調する。 「複数のオスがメスの卵子を受精させることはできませんし、複数のメスがオスの袋の中に卵子を注入することもできません。」それは公平な取引だ。

専門家によると、多くのタツノオトシゴが一夫一婦制を実践する主な理由は他のものだという。ほとんどのタツノオトシゴは個体数の少ない生息地に生息していますが、泳ぐのが遅く、種によっては非常に珍しいものもあります。

「タツノオトシゴは交尾相手を探すために長距離を移動することはできないため、利用可能な性的パートナーはオスとメスの両方にとって貴重な資源であり、簡単に手放すことはできない」とマイヤー氏は語った。 「個体群内の密度が低い場合でも、持続的なつがいの絆のおかげで遺伝子を効率的に受け継ぐことができます。」

オスのアンコウはメスよりもかなり小さいです。交尾中、オスはメスの体を歯で噛みます。最終的に、オスのアンコウとメスの皮膚と血液の融合が完了します。 1 匹のメスのアンコウに 8 匹のオスのアンコウがくっついていたという記録がある…© DSM Observer

マイヤー氏は深海アンコウの極限状況について語る。広大な暗闇の中で、アンコウが同種の魚に遭遇することはめったにありません。オスのアンコウはメスに出会っても好き嫌いをしません。彼はすぐにメスのアンコウにくっつきます...最初はカップルの皮膚が一緒に成長し、後に循環器系さえも融合します。雄の顎は徐々に退化し、最終的には雌の顎と融合します。マイヤー氏は、深海アンコウの中には雄の体が完全に崩壊し、睾丸だけが残るものもあると説明する。

夢のような結婚式ではないかもしれませんが、これ以上親密な関係を想像するのは難しいですね...

恋するタツノオトシゴの場合、「夫婦」はパートナーダンスのテクニックを毎日練習するほか、メスの卵をオスの育児嚢に技術的に正確に移すことができるように、より長いウェディングダンスも行う。専門家は、これによって性ホルモンによって駆動される生殖周期を調節することも可能になると推測している。したがって、メスの次の卵は、その「夫」が前の子犬の出産を終えた後に成熟することになります。

ピグミーシーホースのデニス。一般的にはオレンジ色で、尾の輪は暗い色をしています。体長はわずか2.2センチメートルで、非常に小さいです。 © ウィキペディア

諺にあるように、すべての道はローマに通じ、あるいは生殖の成功に通じます。実際のところ、すべてのタツノオトシゴが忠実で信頼できるわけではありません。落ち着きのないメスのデニスピグミーシーホース（Hippocampus denise）は、いつも忙しいようです。

科学者たちは彼女の生殖行動を観察した。このミニタツノオトシゴは、2匹のオスと同時に「デート」していました。彼女は結婚式のダンスを披露し、二人と仲を深めます。これの生物学的利点は、配偶者と子供全員を失うリスクが減ることです。この賢いタツノオトシゴは、株式市場の投機家が好む戦略を採用し、すべての卵を一つのカゴに入れることはしませんでした。

膨れ上がったタツノオトシゴ。 © ウィキペディア

オスのタツノオトシゴの中には、特に女好きの者もいる。

オーストラリアとニュージーランドに生息するタツノオトシゴ（Hippocampus abdominalis）は、長続きする関係を求めません。代わりに、彼らは近くにいるほぼすべてのメスと交尾します。[3]これは生物学者が提唱する「希少性による忠誠心」理論とよく一致しており、タツノオトシゴは他のほとんどの種よりも狭い範囲に生息している。

ロマンチックなウェディングダンスの有無にかかわらず、他の多くの種類のタツノオトシゴも、水族館の喧騒の中で自分の居場所を持っています。十分な数のパートナーがいる場合、オスのタツノオトシゴの中には、1日に25匹ものメスと交尾する個体もいる。

「道徳とは機会の欠如を意味する」この有名な人間の格言はタツノオトシゴにも当てはまるかもしれない。

© イムガー

参考文献:

[1]onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/bies.20626[2]www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1813775116[3]www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2714888/

ティル・ハイン著

翻訳/湯葉と細竹

校正/ウサギの軽い足音

オリジナル記事/nautil.us/seahorse-love-works-in-mysterious-ways-389285/

この記事はクリエイティブ・コモンズ・ライセンス（BY-NC）に基づいており、YuzhuとShouzhuによってLeviathanに掲載されています。

この記事は著者の見解を反映したものであり、必ずしもリヴァイアサンの立場を代表するものではありません。