親はオス2匹。母親のいないミツバチが発見される。ハチの雌雄モザイクの不思議（オーストラリア研究）

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　父親は2匹いるけど母親はいない。そんなメスのミツバチが発見された。自然界で観察された初めてのケースである。

　ほとんどの生物は、同じ種でも個体に性別という区別が存在するが、1つの個体の中にオスの特徴とメスの特徴を持つ部分が混在しているものも存在する。

　これは雌雄モザイクと呼ばれているが、ミツバチの場合1～2％の確率で雌雄モザイクが存在している。

ハチの性別を決める半倍数性決定システム

　ハチやアリのメスは、両親それぞれから染色体を1セット受け継いだ受精卵から生まれ、オスの場合は未受精卵から生まれる。

　したがってミツバチの場合、メス（女王バチ、働きバチ）は32本の染色体を持つが、オスはその半分の16本しかない。

　人間のように性別が性染色体によって決まるのではなく、このように染色体の数によって決まる方法のことを、半倍数性決定システムという。

　この半倍数性決定システムのために、ハチ類の仲間には、メスのクローンやオスのクローンといったさまざまな生物学的現象が生じる。

　雌雄モザイクもこれによるものだ。ハチの仲間にはオスとメス両方の特徴を併せ持った個体が存在するのである。

　ちなみにオスとメスの生殖器を兼ね備える雌雄同体とは異なる。

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　ミツバチの雌雄モザイクは一般に、二倍体接合子（受精卵）と2番目の精子から発生した一倍体のオス組織の組み合わせから生じる。

　生存に必要な最低限のゲノムを何セット持つかを倍数性という。たとえば一倍体は1セット（16本）なので、ミツバチではオスになる。

　これはミツバチが多精受精であるために生じる。つまり、卵子に複数の精子が入り込み、最初の細胞集合と接合して細胞分裂を開始できるために起きる。

雌雄モザイクのハチの検査から判明したこと

　しかしミツバチの雌雄モザイクを作り出す原因は何だろうか？ 突然変異によって誕生する可能性もあるが、その仕組みや理由はまだよく分かっていない。

これがオーストラリア・シドニー大学のサラ・アーミドー氏らが今回の研究で究明しようとした疑問だ。

　研究対象としたのは、以前別の研究者が集めた雌雄モザイクのミツバチである。それはメスの体にメスよりずっと大きいオスの目という、両性の特徴を併せ持つ奇妙な個体だった。

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雌雄モザイクのハチ。メスの小さな体にオスの大きな目を持つ

image credit:Aamidor & Ronai, 2018,
　研究チームは、単一の巣で誕生した雌雄モザイクと推定されるハチ11匹を解剖し、その性別を特定するために各組織の形態を調査。

　さらに母親と父親を特定するために、マイクロサテライト（DNAの塩基配列の中で、同じ配列が繰り返されている部分）を利用した遺伝学的手法で分析を行った。

　その結果、これらの奇妙な個体には、オスの器官とメスの器官がランダムに混ざっていることが判明。

　5匹には普通の卵巣があり、さらに3匹にはメスの働きバチというよりは、女王バチのような大きな卵巣があった。

　残り3匹はオスの精巣を持っていたが、うち2匹は部分的なもので、完全に正常なオスの生殖器を持つ雌雄モザイクは1匹だけだった。

父親が2匹で、母親はいないハチ

　遺伝子解析では、雌雄モザイクのハチ11匹中9匹には、父親が2匹あるいは3匹いることが判明した（中には父親3匹、母親1匹という4匹の親がいる個体もあった）。

　以下の画像は11匹の雌雄モザイクバチのオス・メス構成と遺伝子構成を表したものだ。

　赤がメスで、青はオスの組織を表す。また雲のような吹き出しは各ハチの性腺で、精子マークは父親（計14匹）、王冠マークは母親を表す（父親と母親の個体は色で表される）。

Sarah's summary of these 11 strange honey bees: pic.twitter.com/Z80fhuLBEK

— Dr Isobel Ronai (@IsobelRonai) November 28, 2018

　驚いたことにメス（卵巣を持つ個体）の1匹は、父親が2匹で、母親がいなかった。こうしたミツバチが確認されたのは初めてのことで、精子同士が結合して誕生した場合にしかありえない現象であるという。

　この発見は、ハチの生殖が非常に柔軟であることや、コロニーレベルでまったく新しい社会構造が存在する可能性を浮き彫りにする。

　また性別を持つ動物のゲノムが融合するという、じつに珍しいまだよく分かっていない現象の理解を広げるきっかけとなるだろう。

雌雄モザイクはハチにとってメリットがあるのか？

　はたしてこの不思議な雌雄モザイクという現象には、ミツバチにとって進化上の利点があるのだろうか？

　アーミドー氏は、これについて「それはない」と話す。彼女によれば、雌雄モザイクは遺伝子の間違いと考えられているのだそうだ。

　1つの巣の中で大量に雌雄モザイクが発見された場合、それは女王バチが変異を有していると推測される。

　だが、ハチの親戚であるアリの場合は、雌雄モザイクから進化上のメリットを得ているかもしれない。これによって、二形性の働きアリの進化を促している可能性が示唆されているからだ。

　しかしミツバチの場合、働きバチは1種類しかいないために、こうしたことはあり得ない。

　ちなみに雌雄モザイクは、ほかにも蝶などの昆虫、甲殻類、鳥で確認されている。しかし、その引き金となる遺伝子変異が特定されたことはない。

　「既知の事例以外にも、まだ未知の、想像すらされていないような珍しい社会システムが存在する可能性は高い」とアーミドー氏らは記している。

　まだまだ生物界は不思議と謎に満ち溢れているようだ。

　この論文は『The royal society』に掲載された。

References:newscientist/ written by hiroching / edited by parumo

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