[論文レビュー] Reproductive trends, habitat type and body characteristics in velvet worms (Onychophora)

Julían Mónge-Nájera|arXiv (Cornell University)|Nov 3, 2015

Tardigrade Biology and Ecology参考文献 11被引用数 12

ひとこと要約

本研究は、72種のオニヒトデ類における繁殖戦略、生息環境の影響、形態的変異を分析し、低降水量の環境ではペリパトプシダ科において繁殖の遅れ、繁殖能の増加、および繁殖休止が見られることを明らかにした。より大きな種では形態的変異が顕著であり、雌は常に雄よりも大きく、体重の変異が著しい。また、ペリパチド科種においては個体内の腿数および体サイズに顕著な種内変異が認められた。

ABSTRACT

A quantitative analysis of several onychophoran characteristics shows that in habitats with lower rain levels females reproduce at an older age, are more fecund and tend to have reproductive diapause where rain does not exceed a mean of 200 cm/year. These habitat characteristics are associated with the southern family Peripatopsidae. Sex ratio and parental investment per young are not correlated with general environmental conditions. A comparison of 72 species showed that larger species are often more variable in morphometry, but species with the longest females do not always have the longest males. Larger Peripatus acacioi females (Peripatidae: Brazil) produce more and heavier off spring. Intrapopulation morphology was studied in 12 peripatid species for which samples of between II and 798 individuals were available. In general, within populations the females are more variable than males in length and weight, but similarly variable in the number of legs. The number of legs has a low variability (1.73-2.45%). length is intermediate (22.4-25.3%) and weight is very variable (49.41-75.17%). When sexes are compared within a population, females can have 14-8.9 % more leg pairs, and be 47-63 % heavier and 26 % longer than males.

研究の動機と目的

• 降水量を含む生息環境要因がオニヒトデ類の繁殖時期と繁殖能にどのように影響するかを調査すること。
• オニヒトデ類種における体サイズ、形態的変異、繁殖投資の関係を評価すること。
• ペリパチド科種の個体群内および個体群間における形態的特徴（全長、体重、腿数）の性的二形性を比較すること。
• 性比および親の投資が広範な環境条件（例えば生息環境の種別や降水量）と相関するかどうかを特定すること。

提案手法

• 多様な生息環境に生息する72種のオニヒトデ類からの形態的および繁殖データの定量的分析。
• 年間降水量の異なる種間で、初回繁殖年齢、繁殖能、繁殖休止といった繁殖特性を比較。
• 12種のペリパチド科種について、12～798頭のサンプルを用いた種内形態的分析。
• 個体群内の形態的変異を評価するため、体長、体重、腿数の変動係数（CV）を計算。
• 個体群内における雌雄の特徴を統計的に比較し、性的二形性を定量化。
• 元データの妥当性を検証するため、ジャーナルの参照データ（Rev. Biol. Trop. 42(3): 611–622, 1994）を用いる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 年間降水量はオニヒトデ類種において、どのように繁殖時期と繁殖能に影響を及ぼすか？
• RQ2 オニヒトデ類種において、体サイズと形態的変異の関係は何か？
• RQ3 同じ個体群内において、雌と雄はどの程度形態的特徴で異なるか？
• RQ4 親の投資または性比は、生息環境の種別や降水量といった一般的な環境条件と相関するか？
• RQ5 異なるオニヒトデ類科において、形態的変異に一貫したパターンが見られるか？

主な発見

• 年間降水量が200 cm/年未塔の環境では、雌はより遅い年齢で繁殖し、繁殖能が高く、とくに南半球のペリパトプシダ科において繁殖休止を示す。
• オニヒトデ類種において、体サイズが大きいほど形態的変異が顕著であるが、最も長い雌の個体が常に最も長い雄であるとは限らない。
• ブラジル産のペリパチス・アカシオイの雌は、より多くの個体を産み、より重い個体を生むため、雌の体サイズと繁殖出力の正の相関が示唆される。
• 個体群内では、雌は雄に比べて全長（CV：22.4–25.3%）および体重（CV：49.41–75.17%）の変異が著しく高く、腿数は変異が低い（CV：1.73–2.45%）。
• 同じ個体群内では、雌は雄より26%長く、体重は47–63%重く、腿の対数も8.9–14%多い。
• 腿の数は種間で極めて保存されており、変異が最小限に抑えられている一方、体重は個体群内での変異が最も顕著である。