ハーバード大学の生物学者を中心としたカリフォルニア大学サンディエゴ校、沖縄科学技術大学院大学（OIST）、スウェーデンの複数大学は共同研究により、タコが特殊な感覚システムを用いて交尾相手候補を探し出せることを明らかにしました。
この研究成果は「Science」に掲載されています（論文タイトル：A sensory system for mating in octopus）。
タコの交接腕
タコのオスは8本の腕のうち1本が「交接腕」と呼ばれ、生殖に特化した機能を持っています。交尾では、オスがこの交接腕をメスの外套膜へ伸ばし、卵管を見つけ精包を送り込むのです。
交接腕には、オスの外套膜の精巣から腕の先端へ精包を運ぶための溝があることが知られています。
交接腕に点在する感覚センサー
ハーバード大学分子細胞生物学科 Nicholas Bellono教授の研究室では、これまで頭足類の感覚システムについて研究を行ってきたといいます。
そうした中で、Bellono研究室のポスドク研究員であるPablo Villar博士はタコの受容体を網羅的に調べる過程で、交接腕にも他の腕と同様に感覚センサーが点在していることを発見しました。
カリフォルニア・ツースポットタコと同属のマダコ（提供：PhotoAC）交接腕を探索や餌探しには使わなとされてきたオスのタコ。
研究チームは、この腕がどのように使われているのか解明するために、アメリカ大陸の太平洋沿岸に生息するカリフォルニア・ツースポットタコ Octopus bimaculoides を対象に交尾観察を行いました。
視覚的な情報なしで交尾が可能？
実験では、水槽内に黒い仕切りを設置し、両側にオスとメスを配置。仕切りには腕が通る小さな穴が設けられました。
観察の結果、オスが視覚的な手掛かりがないにもかかわらず、仕切りの穴から反対側へ腕を伸ばし、メスを探し出せることが判明。さらに、交接腕の先端をメスの外套膜に挿入する様子も観察されました。
なお、メスは水槽の端に逃げることも可能であったものの、多くの場合でオスのアプローチを受け入れたといいます。
オス同士では交尾試みることもしない
別のオスとメスの組み合わせに加え、完全な黒闇であっても同様の交尾が観察されています。
しかし、オス同士の組み合わせでは、交尾を試みる様子が観察されていません。このことから、メスが何かしらのシグナルを発信している可能性が示唆されました。
ステロイド性ホルモンが鍵？
そこで、研究チームはメスの生殖器官から組織サンプルを採取し解析。すると、メスのステロイド性ホルモンのプロゲステロンの前駆体分子が豊富に含まれていることが明らかになりました。
プロゲステロンの働きを検証するために、研究者たちは交接腕を切り離し、プロゲステロンにさらしました。その結果、腕が激しく動いたといいます。
さらに、オスとメスを仕切りの両側に配置し、交尾の直前にメスをプロゲステロンを塗ったチューブに置き換える実験も実施。オスがメスの外套膜を探るようにチューブを盛んに調べるといった行動が観察されています。
一方、他の化学物質が塗られたチューブには興味を示さなかったようです。
電子顕微鏡を用いた観察
電子顕微鏡を用いた交接腕先端の観察が行われた結果、他の腕と同様に小さな吸盤が点在していることも明らかになっています。
また、これらの組織には神経と感覚細胞が密に分布しており、交接腕が重要な感覚機能を担っていることが示唆されたのです。
メスの性ホルモンを検出している接触化学受容体を特定したところ、CRT1と呼ばれる受容体だけが性ホルモンに強く反応。この受容体はタコが獲物の表面にある微生物を感知する役割を持つことが、すでに知られています。
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