Research press release

交尾は雌のショウジョウバエを攻撃的にするが、雄の加齢を遅延させる

Nature Ecology & Evolution

Sex sets female fruit flies raging, but slows male ageing

交尾がその後の雌ショウジョウバエの行動および雄ショウジョウバエの加齢の仕方に直接的な影響を与えうることを、今週オンライン掲載される2編の独立した論文が明らかにする。

交尾をした雌が攻撃性を増す種は多く、それは、仔を守る必要性と関係している可能性がある。しかし、この攻撃性の強化に関与する直接的な仕組みは明らかにされていない。交尾は雄の生理および加齢にも長期的な影響を与えるが、やはり、その仕組みはよく分かっていない。

1編目の論文で、Eleanor Bathたちは、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)の雌が交尾後に他の雌に対して示す攻撃性の強化の一部が、精液の性ペプチド成分の直接的な影響であり、他の精液タンパク質もそれに関わっていることを示した。卵を作らない遺伝的変異体の雌および精子を作らない変異体の雄を利用することにより、精子が雌の攻撃性に与える直接・間接の影響が解き明かされた。研究チームは、精子が他の雌に対する攻撃性を直接強化するのであって、攻撃性は卵を作ることによる副産物であったり交尾自体の物理的作用の結果であったりするわけではないことを明らかにした。

もう1編の論文では、雌への接触が雄ショウジョウバエの寿命に与える悪影響を、Scott Pletcherたちが調べている。研究チームは、反対の性のフェロモン特性を有するように遺伝子が操作された雌雄を、対照とともに利用した。その結果、雌性フェロモンへの曝露が雄の寿命を短縮させるものの、交尾行動がこの悪影響を解消することが分かった。

今回の2編の論文は、ショウジョウバエで生殖の行動的、生理学的影響を探るのに利用することができる強力な遺伝学的ツールを示している。両研究チームは、哺乳類にも類似の影響が見いだされるのではないかと考えている。同時掲載のNews & Views記事では、Mariana WolfnerとTracey Chapmanが次のように述べている。「Eleanorたちの研究結果は、一方の性の攻撃的な行動がもう一方の性からの化学的メッセージに大きく影響されうることを示しており、雌の攻撃的行動の機能および適応的意義に関して多くの疑問を提起した」。

Sex can directly affect the subsequent behaviour of female fruit flies and how male fruit flies age, according to two separate papers published online in Nature Ecology & Evolution this week.

After mating, females of many species become more aggressive, which may be related to the need to protect their offspring. However, the direct mechanism involved in this increased aggression has remained unknown. Mating also has long-term effects on male physiology and ageing, but, again, the mechanisms are not well understood.

In the first study, Eleanor Bath and colleagues show that some of the increase in aggression that Drosophila melanogaster females show to other females after mating is a direct result of the sex peptide component of sperm, with other sperm proteins also involved. Using genetic mutant females that do not produce eggs, and mutant males that do not produce sperm, the authors were able to disentangle the direct and indirect effects of sperm on female aggression. They find that sperm directly increases aggression towards other females, rather than aggression being a by-product of egg production or the result of the physical act of mating itself.

In the second paper, Scott Pletcher and colleagues investigate the negative effects of exposure to females on male fruit fly lifespan. They used males and females that had been genetically engineered to have the pheromone profile of the opposite sex, along with controls. They find that exposure to the female pheromone reduces male lifespan, but that the act of mating reverses this negative effect.

These two papers illustrate the powerful genetic tools available to researchers for exploring the behavioural and physiological consequences of reproduction with fruit flies. Both sets of authors speculate that similar effects could be found in mammals. In an accompanying News & Views, Mariana Wolfner and Tracey Chapman write: “their (Eleanor Bath and colleagues) results show that aggressive behaviours in one sex can be influenced significantly by chemical messages from the other, and open up many questions regarding the function and adaptive value of female aggressive behavior.”

doi: 10.1038/s41559-017-0154

「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