Research press release

【進化発生生物学】昆虫の卵の独特な進化

Nature

Egg-ceptional evolution of insect ova

昆虫の卵のサイズと形状は、産卵の仕方と産卵場所の影響を受けているが、昆虫の体のサイズや発生速度には影響されないとする研究論文が、今週掲載される。

今回、Cassandra Extavour、Samuel Churchたちの研究グループは、昆虫の卵が、サイズに関するさまざまな進化理論を検証するための強力な系であることを明らかにした。昆虫の卵は多様だが、量的形質を用いれば、近縁関係にない系統間の比較も可能となる。今回の研究では、既発表の論文における昆虫の卵に関する記述(1万件以上)のデータベースがまとめられた。この昆虫のリストには6700種以上、526科が含まれ、現在記述されている六脚目(昆虫とそれ以外の生物)が全て含まれている。最も大きな卵の体積は、最も小さな卵の10の8乗倍で、最も大きいのがブルーベリー大のBolboleaus hiaticollis(センチコガネ科の昆虫)の卵で、最も小さいものは小さ過ぎて人間の目には見えない。

この研究グループは、発生期間、体のサイズまたは卵殻の推定「コスト」との進化的トレードオフ関係に関する先行仮説を検証した。昆虫の卵のサイズと形状を比較したところ、これらの仮説が当てはまらないことが判明した。この研究グループは、発生期間が卵のサイズと無関係なことを明らかにし、その一方で、細胞の数や分布などの発生の他の特徴は、卵のサイズに応じて予測可能な法則で拡大縮小する可能性があると考えている。さらに、この研究グループは、水生環境での孵化への移行が、より小さな卵の進化と関連しており、托卵による孵化への移行がより小さく、より非対称的な卵の進化と関連していることを示す証拠も発表した。

Insect egg size and shape are influenced by how and where the egg is laid, but not by the body size or rate of development of the insect, according to a paper published online this week in Nature.

Cassandra Extavour, Samuel Church and colleagues found that insect eggs were a compelling system in which to test various evolutionary theories related to size. Insect eggs are diverse, but can be compared across distant lineages using quantitative traits. The authors compiled a database of more than 10,000 descriptions of insect eggs from published scientific research. The list included more than 6,700 species, 526 families, and every currently described insect and non-insect hexapod order. The eggs range in volume across eight orders of magnitude: the largest is the blueberry-sized egg of the Earth-borer beetle (Bolboleaus hiaticollis) and the smallest is too small to be seen by the human eye.

The authors tested previous hypotheses about evolutionary trade-offs with developmental time, body size, or the presumed ‘cost’ of egg shells. By comparing insect egg size and shape, they found that these theories do not hold. Although the authors showed that developmental time is not linked to egg size, they suggest that other features of development - such as cell number and distribution - may scale in predictable ways across the different egg sizes. Finally, the authors provide evidence that shifts to incubation in aquatic environments were linked to the evolution of smaller eggs, and that shifts to parasitic incubation were linked to smaller, more asymmetric eggs.

doi: 10.1038/s41586-019-1302-4

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。

「注目のハイライト」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度