カブトムシのメスは一生に一度しか交尾しない
発表のポイント
- カブトムシのメスは、一度交尾するとその后は他のオスを拒絶し、一生に一度しか交尾しないことを発见した
- 他种の昆虫のメスは复数のオスと交尾をすることが多く、このような単回交尾は非常に珍しい例である
- オスは交尾时にメスへ大きな精包（精子や分泌物を含むカプセル）を送り込む。通常よりサイズが小さな精包を受け取ったメスは再交尾率がわずかに上昇したが、产卵数や卵の孵化率には影响が见られなかった
- オスが作る大きな精包は、メスの栄养源としてではなく、メスが他のオスと再交尾するのを防ぐために进化したと考えられる
概要
山口大学理学部（大学院创成科学研究科（理学系））の小島渉准教授、学部4年生（当時）の圓尾明日香大学生、大学院创成科学研究科修士課程2年生の山手颯太大学院生らの研究グループは、アメリカ?モンタナ大学との共同研究により、カブトムシTrypoxylus dichotomusのメスが、生涯に一度しか交尾しないことを明らかにしました。研究グループが実験室环境下で観察を行ったところ、90%以上のメスが最初の交尾から少なくとも一カ月间にわたり、他のオスからの交尾の试みを拒絶することがわかりました。この拒絶期间は、野生下の成虫のメスの寿命を上回る长さです。他种の昆虫のメスは复数のオスと交尾をすることが多く、このような単回交尾は非常に珍しい例です。さらに、オスが别のメスと交尾した直后で、通常より60%小さな精包をメスに渡した场合、メスの再交尾率は15%へとわずかに上昇しました。しかし兴味深いことに、小さな精包を受け取ったメスでも、产卵数や卵の孵化率には通常と违いが见られませんでした。これは、1回の交尾（小さな精包）で一生分の受精に十分な精子を受け取っていることを示しています。未交尾のオスが大きな精包を作る理由は、メスの生殖器を物理的に満たすなどして、再交尾率のわずかな上昇すらも封じるためであると考えられます。
発表内容
カブトムシは日本人にとってなじみの深い昆虫であり、オスの立派な角を使った闘争など、交尾前の行动についてはこれまで多くの研究が行われてきました。その一方で、交尾后の生态やプロセスについてはほとんど解明されていませんでした。そこで研究グループは、カブトムシのメスが一生のうちに何度交尾するのか、またその行动を制御するメカニズムについて、実験室で详细な検証を行いました。
まず、85头の未交尾のメスを用いて実験を行ったところ、すべてのメスが最初のオスとの交尾を受け入れました。しかし、その后のメスは剧的に行动を変化させます。1日から28日后に别のオスと引き合わせたところ、メスはオスを激しく蹴り飞ばすなどして交尾を拒否するようになりました（図1）。野生下でのカブトムシの寿命を考虑すると、28日间という长期の拒絶期间は、メスが生涯に一度しか交尾しない（単回交尾）ことを意味します。コガネムシ科の昆虫は复数回交尾することが一般的であり、このような极端な単回交尾性は非常に珍しい现象です。
では、どのようなメカニズムでメスは再交尾を拒絶するようになるのでしょうか。一部の昆虫のオスは、精子やタンパク质などの栄养を含む“精包”と呼ばれるカプセル（図2）を交尾の际にメスの交尾器内に送り込みます。研究グループは、精包に含まれる化学物质が原因か、あるいは交尾时の物理的な刺激が原因かを探るため、2つの実験を行いました。1つ目は、精包の抽出液をメスの体液中に直接注射する実験です。他の昆虫ではこの方法で再交尾が抑制されることがありますが、カブトムシのメスは注射后もオスとの交尾を受け入れました。2つ目は、交尾を途中で人為的に中断させる実験です。オスの生殖器が挿入されてから15分后に强制的に引き离したところ、このメスも翌日には别のオスと交尾しました。これらの结果から、単なる化学物质の血中への移行や、生殖器への物理的な刺激だけでは、メスの再交尾を抑制するには不十分であることがわかりました。メスの生殖器内が精包で物理的に満たされることなど、より复雑なメカニズムが関与していることが示唆されました。
さらに研究グループは、オスがメスに渡す精包のサイズに着目しました。未交尾のオスは大きな精包を作りますが、别のメスと交尾した直后のオスは、精包のサイズが60%も减少します。この小さな精包を受け取ったメスを観察すると、通常はほぼ0%である再交尾率が15%へとわずかに上昇することが分かりました。しかし惊くべきことに、この小さな精包を受け取ったメスであっても、大きな精包を受け取ったメスと产卵数や卵の孵化率、さらには寿命に至るまで、まったく変わりませんでした（図3）。すなわち、カブトムシのメスは、わずか1回の交尾（しかも60%缩小した精包）であっても、生涯の繁殖には十分すぎるほどの精子を受け取っていることになります。それにもかかわらず未交尾のオスが大きな精包を作る理由は、メスにより多くの精子や栄养を渡すためではなく、メスの生殖器を巨大なカプセルで物理的に満たすことで、他のオスとの再交尾を完全に防ぎ、确実に自分の子を残すためであると考えられます。
本研究の意义
カブトムシは、日本人にとって最も驯染みの深い昆虫のひとつですが、本研究によって、メスの単回交尾性という、コガネムシ科のなかでも极めて稀な繁殖生态を持っていることが初めて明らかになりました。本研究は、身近な生物にも兴味深い生态が隠されていることを示すとともに、メスの単回交尾性がどのように进化するのかという、进化生物学の重要な问いに答えるための大きな一歩となります。
本研究成果は、2026年3月2日に学術誌「Behavioral Ecology and Sociobiology」に掲載されました。
図1．メスの交尾率の変化。初回の交尾ではすべてのメスが交尾を受け入れたが、1～28日后に别のオスと引き合わせても、再交尾率はわずか0～7％にとどまった。
図2．オスが作る精包（青线で囲まれた构造）。精子やタンパク质などの栄养を含むカプセルである。通常はメスの体内に作られるが、この写真は交尾中のオスを人為的に引き离し、体外に作らせて撮影した。
図3．精包のサイズと繁殖成绩の関係。通常の大きな精包を受け取ったメスと、小さな精包を受け取ったメスが残した孵化幼虫の数（础）と卵の孵化率（叠）。精包のサイズが変わっても繁殖成绩には影响しないことがわかる（グラフ内の线は、同じオスとの交尾に由来するデータを结んでいる）。
掲载誌情报
- 掲載誌：Behavioral Ecology and Sociobiology
- タイトル：Monandry and its underlying mechanisms in the rhinoceros beetle Trypoxylus dichotomus
（カブトムシにおける単回交尾性とそれをもたらすメカニズム） - 著者：Asuka Maruo, Souta Yamate, Sophia Fitzgerald, Douglas J. Emlen, and Wataru Kojima
- 掲载日：2026年3月2日
- 顿翱滨：10.1007/蝉00265-026-03708-6
- 鲍搁尝：
お问い合わせ先
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＜研究に関すること＞
山口大学大学院创成科学研究科 生物学分野
准教授 小島 渉（こじま わたる）
罢别濒：083-933-5767
贰-尘补颈濒：飞办辞箩颈尘补蔼（アドレス蔼以下→测补尘补驳耻肠丑颈-耻.补肠.箩辫） -
＜报道に関すること＞
山口大学総務企画部総務課広报室
罢别濒：083-933-5007
贰-尘补颈濒：蝉丑011蔼（アドレス蔼以下→测补尘补驳耻肠丑颈-耻.补肠.箩辫）