中学受験理科｜クマノミの雌雄は変わる？｜同じ個体を追う観察

クマノミの仲間には、成長や集団内の関係に応じて雄から雌へ性が変わるものがいます。水槽で雌の数が増えたという記録だけでは、その変化を証明できません。別の個体が入ったのか、同じ個体が変わったのかを区別する必要があるからです。中学入試の観察問題として、個体を追う記録と、その時点の数を数える記録の違いを考えます。

群れの中での関係を読む

クマノミの仲間の社会では、大きな雌と繁殖する雄、そのほかの個体という関係が見られます。雌がいなくなった後に雄が雌へ変わることがありますが、全ての魚で同じ仕組みが働くわけではありません。また、体が大きいという外見だけで、内部の生殖に関わる状態まで確定することも避けます。

「小さい魚が雄、大きい魚が雌」という一回の写真は、同じ魚の性が変わった直接の証拠ではありません。初めから異なる二匹を比べただけかもしれないからです。変化を調べるなら、体の模様などで個体を識別し、同じ魚を時間を追って記録する必要があります。専門的な判定方法と見た目の観察は別の情報として扱います。

雌の数の変化だけでなく、個体Bの前後を比べる。図は仕組みを整理する模式図です。

数が変わる理由は一つではない

初めに雌1匹、雄1匹、未成熟の個体3匹がいた集団を考えます。後で雌が1匹のままでも、初めの雌と後の雌が同じとは限りません。逆に雌の数が増えた場合でも、新しく入れた個体が雌だった可能性があります。集団の構成と個体の履歴を二枚の表に分けると、数だけで変化を決める誤りを防げます。

未成熟の個体について、外見から判定できなかった状態を勝手に雄や雌へ割り振ってはいけません。「未判定」として残すことは、観察の失敗を隠すのではなく、データの限界を明らかにする行為です。三つの分類の合計が観察した全個体数と一致するかを確かめましょう。

例題1　個体AとBを追う

ある記録では、初めにAが雌、Bが雄でした。Aが自然にいなくなった後、Bを同じ模様と標識で追跡し、後日、専門的な方法で雌と判定しました。集団の雌の数は初めも後も1匹でした。この記録から言えることを選びなさい。「雌の数が同じなので変化はない」「Bの状態が雄から雌へ変わった」「全ての魚が雄から雌になる」の三つです。

答え・解説： 言えるのはBの状態が雄から雌へ変わったことです。個体を追った情報があるので、集団の雌数が同じでも変化を認められます。ただしBの記録を全ての魚へ広げる根拠はありません。ここでは観察資料を扱い、飼育個体を意図的に傷つけたり減らしたりする実験を提案しているわけではありません。

例題2　追跡できた個体を分母にする

雄と判定された20匹を追跡し、後の判定まで確認できたのは16匹でした。そのうち4匹が雌へ変わっていました。確認できた個体の中の割合と、最初の20匹の中で変化を確認できた割合を求めなさい。

答え・解説： 前者は4÷16×100＝25%、後者は4÷20×100＝20%です。残る4匹は追跡できていないため、変化しなかった4匹とみなせません。25%は確認できた範囲の割合であり、最初の20匹全体の真の変化率が25%と確定したわけでもありません。

時間の長さも条件に含める

一週間後の判定と半年後の判定を同じ結果として扱わないようにします。変化には過程があり、行動、体の大きさ、生殖に関わる器官の状態が同時に切り替わると決めつけることはできません。どの指標を、いつ観察したかを表の見出しに書くと、記録同士の比較が明確になります。

たとえば一方の集団だけ長く観察していれば、変化を見つける機会も違います。割合を比べる前に、追跡期間と判定条件がそろっているか確認しましょう。個体数が少ない記録では偶然の影響も大きく、一例の違いを種類全体の特徴として断定しないことが必要です。

姿の変化と分類の変化

魚が性を変えても、別の種類の魚へ変わったという意味ではありません。個体の一生の中で変わり得る特徴と、生物の種類を区別する特徴は異なります。成長で模様や体長が変化することもあるため、個体識別に使う目印が長期間安定しているかも検討します。

資料を説明するときは、「クマノミだから変わる」という名前だけの答えより、「同じBを前後で識別し、判定が雄から雌へ変わったため」と根拠を添えます。観察から言える範囲を限定しつつ、どの記録が結論を支えるかを示すことが、生物の考察問題の中心になります。

入れ替わりと個体の変化を区別する

観察の途中で新しい魚が入ってきたなら、後で雌が見つかっても、元からいた雄が変化したとは限りません。魚の体の模様などで個体を見分けた記録が必要になります。個体の識別ができない集団の写真を二枚並べただけでは、一匹の前後を結ぶ証拠が不足します。

群れの中で大きい個体が雌であるという傾向を学んでも、体長だけを測って性の変化を確定するのは別の問題です。順位の変化、行動の変化、雌としての繁殖の確認など、資料が何を根拠に判断しているかを読みます。性の区分が調査で確かめられたという設定なら、その記録に従って前後表を作りましょう。

行方不明の個体を、変化しなかった個体へ自動的に含めないことも重要です。二十匹から四匹を追えなくなり、残る十六匹のうち四匹で変化が確認されたなら、追跡できた群れでは四分の一です。しかし最初の二十匹のうち、確認できたのは五分の一です。どちらの割合も何を分母にしたかを添えれば意味がありますが、同じ数字のように扱うことはできません。

この仕組みを、人を含む全ての動物へ一般化してはいけません。生き物の性の決まり方や生涯の変化には種類による違いがあります。クマノミの資料では、その種類と群れの条件の中で起きた変化を説明します。順位が変わった日と繁殖が確認された日も同じとは限らないので、出来事を日付順に並べ、どの時点まで分かっているかを示すと正確です。