大きなハサミ、その後ろには何もありませんか？性淘汰を通じて、大きくて危険そうなハサミを持ったオスは、甲殻類において有利です。この一見危険な武器を使うことで、競争相手に大きな印象を与え、戦いを避けることができます。しかし、大きな武器はエネルギーを消費します。特に筋肉が多い場合はそうです。カニの爪が大きいほど、筋肉などのエネルギーを消費する物質の割合が低いことが研究で明らかになった。小さなハサミを持つ同種と比較して、特大のハサミを持つ個体は、キチンなどのエネルギー的に「安価な」材料から大部分をハサミを構築します。
鹿の角であれ、ロブスターの爪であれ、多くの動物は生殖パートナーをめぐる争いで他の動物と戦うために使用される武器を持っています。場合によっては、相手の武器が特に印象的であれば、戦わずして相手を威嚇することができます。また多くの場合、女性は大きな武器を持つ男性を好みます。したがって、この形質は多くの動物種で性的に選択されてきました。しかし、分厚く重い付属肢は、他の状況では不利になります。これらは動物の敏捷性を低下させ、捕食者の餌食になる可能性を高め、エネルギーも消費する可能性があります。
筋肉か外骨格か？
「エネルギーコストに関するほとんどの研究は兵器の成長に焦点を当てています」とデューク大学（ダーラム）のジェイソン・ディン氏は説明する。 「しかし、彼らは、遍在的かつ絶え間なく存在するエネルギーの吸収、つまり基礎エネルギー代謝率を見落としています。これらは、動物が完全に静止している場合でも発生するコストです。」筋肉などの特定の組織は特に大量のエネルギーを必要としますが、昆虫、クモ、カニの殻を構成するキチンなどの物質は基礎代謝率にほとんど寄与しません。
カニの爪には通常、力強く握ることを可能にする筋肉と、外骨格を形成して爪に機械的安定性を与えるキチンの両方が含まれています。カニが武器の維持費をどのように調節しているかを調べるために、ディン教授は、2種のピストルクラブと1種のカニの爪の大きさと、エネルギーを消費する軟組織とエネルギーを節約する外骨格の比率を調べた。
安価な材料で作られた特大武器
「体のサイズに比べて予想以上に大きな武器を持っている人もいます」とディン氏は報告する。もしこれらの特大のハサミが小さな標本と同じ比率の筋肉と外骨格を持っていたとしたら、これは個体にとって不釣り合いに大きなエネルギー消費を意味するでしょう。したがって、ディン氏は、同じ種の個体において、より大きな爪はより小さな爪よりも「高価な」軟組織の割合が低いという仮説を立てた。
そして実際、「兵器のサイズが大きくなるにつれて、軟組織の割合は減少した」とディン氏は言う。この差は、カニ類のウカ・プジレーターの雄で最も大きかった。米国東海岸沿いで見られるこの海岸カニは、一方の爪がもう一方の爪よりもはるかに大きいです。多くの場合、その長さは4センチメートルと、その動物の全身よりも長いが、がんは明らかにその内容を保存している。「最大の個体は、最小の個体よりも最大62パーセント少ない軟組織に投資した」とディン氏は報告している。検査された2種類のピストル癌は同じ現象を示し、より大きなハサミでは軟組織が33～58パーセント減少した。これは男性と女性の両方に当てはまります。
敵を阻止する
「大げさなハサミを持った人は、相手を欺くのが非常に上手です」とディン氏は言う。 「対戦相手は、自分のほうが大きいのか、強いのか、それとも単にハサミが強すぎるのかを判断するのが難しいのです。たとえ相手を阻止できなかったとしても、大きなハサミは戦いにおいて有利になる可能性があります。たとえ筋肉があまりなくてもです。」とりわけ、キチンはハサミの機械的安定性を高めます。 「このようにして、動物はだますだけでなく、闘争中のパフォーマンスを向上させることもできるのです。しかも、明らかに非常に安価な方法で行うことができるのです」とディン氏は説明する。
出典: Jason Dinh (デューク大学、ノースカロライナ州ダーラム) 他、Biology Letters、 doi: 10.1098/rsbl.2021.0550
