有肺類左右反転の量的変異に関する進化生態学的研究

巻貝の交尾器は正中面ではなく体の側面にある。このため、左右逆に発生すると野生型との交尾が物理的に難しくなり、淘汰される。この正の頻度依存淘汰は、交尾せずに放精放卵する巻貝や、交尾器が正中線にある動物では生じえない。にもかかわらず、左右逆に発生する内臓逆位の系統や種は進化しておらず、巻貝同様に螺旋卵割する他の冠輪動物においても進化していない。左右反転に対する純化淘汰はこの進化パターンを説明しうるがメカニズムは不明である。交雑実験により同一両親の核ゲノムを共有する右巻と左巻のきょうだいを作成しても、右巻と左巻は互いの鏡像対称には発生しない。しかも、左巻変異体は右巻に比べ孵化率が低い。ゆえに不可前の発生段階で左右反転に対する純化淘汰が生じる。もしこの純化淘汰が左右反転の進化を抑制するなら、なぜ交尾する巻貝でのみ左巻がくり返し進化できたのかが問題となる。本研究の目的は、左右逆に発生する巻貝の進化を可能にする遺伝システムの存在を検証することにある。螺旋卵割の8細胞期に動物極からみて小割球が大割球に対して回転する角度（螺旋度）は、個体間で量的に変異し、正規分布から有意にはずれていない。左巻予定胚の螺旋度の個体間の分散は、右巻予定胚の分散よりも有意に大きく、平均値の絶対値が前者では有意に小さい。螺旋度が高ければ孵化率も高い。この右巻と左巻の量的変異に相加遺伝分散が有意にあるかを検証するため、自家受精を繰り返した結果、右巻では自家受精しても孵化率は改善せず、左巻でのみ自家受精すると集団繁殖した場合と比べ統計的に有意に孵化率が高くなり、右巻と同等になった。これは、右巻と左巻の間で相互に独立に自然選択に応答する相加遺伝分散が存在することを示唆する。

巻貝の交尾器は正中面ではなく体の側面にある。このため、左右逆に発生すると野生型との交尾が物理的に難しくなり、淘汰される。この正の頻度依存淘汰は、交尾せずに放精放卵する巻貝や、交尾器が正中線にある動物では生じえない。にもかかわらず、左右逆に発生する内臓逆位の系統や種は進化しておらず、巻貝同様に螺旋卵割する他の冠輪動物においても進化していない。左右反転に対する純化淘汰はこの進化パターンを説明しうるがメカニズムは不明である。交雑実験により同一両親の核ゲノムを共有する右巻と左巻のきょうだいを作成しても、右巻と左巻は互いの鏡像対称には発生しない。しかも、左巻変異体は右巻に比べ孵化率が低い。ゆえに不可前の発生段階で左右反転に対する純化淘汰が生じる。もしこの純化淘汰が左右反転の進化を抑制するなら、なぜ交尾する巻貝でのみ左巻がくり返し進化できたのかが問題となる。本研究の目的は、左右逆に発生する巻貝の進化を可能にする遺伝システムの存在を検証することにある。螺旋卵割の8細胞期に動物極からみて小割球が大割球に対して回転する角度（螺旋度）は、個体間で量的に変異し、正規分布から有意にはずれていない。左巻予定胚の螺旋度の個体間の分散は、右巻予定胚の分散よりも有意に大きく、平均値の絶対値が前者では有意に小さい。螺旋度が高ければ孵化率も高い。この右巻と左巻の量的変異に相加遺伝分散が有意にあるかを検証するため、自家受精を繰り返した結果、右巻では自家受精しても孵化率は改善せず、左巻でのみ自家受精すると集団繁殖した場合と比べ統計的に有意に孵化率が高くなり、右巻と同等になった。これは、右巻と左巻の間で相互に独立に自然選択に応答する相加遺伝分散が存在することを示唆する。