シクリッドにおける貝殻に住むことへの適応とそれに伴う種分化過程の解明

阐明慈鲷对贝壳生活的适应和相关的物种形成过程

基本信息

批准号：
18779002
负责人：
高橋鉄美
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

アフリカ大地溝帯のタンガニイカ湖には250種ものシクリッドが生息し、ほとんどが固有種であることから、湖内で爆発的に種分化したと考えられる。またこれらは形態的・生態的にとても多様であり、適応放散のモデルとして多くの研究者の注目を集めてきた。しかし、その実証的研究は行われていなかった。そこで本研究は、巻貝の殻に住むという珍しい生態をもつ種類に焦点を当て、その種分化メカニズムを調べた。Telmatochromis temporalisには矮小型と普通型が知られており、前者は巻貝の殻を、後者は岩の下を隠れ家として利用する。これらの系統類縁関係をミトコンドリアとマイクロサテライトを用いて調べたところ、2カ所に住む矮小型は独立して普通型から進化したことが強く示唆された。また、矮小型と普通型の生息場所は部分的に重なるが、遺伝的交流が制限されていることが明らかとなった。このことは、矮小型と普通型が地理的な隔離に頼らなくても生殖隔離を維持していることを示している。さらに移植実験を行ったところ、矮小型の小さな体が貝殻に隠れるための適応であることが確かめられた。矮小型と普通型は、体サイズの違いによって産卵場所が異なる。このことから、両者は自然選択によって体サイズに差が生じ、それによって生殖隔離が維持されていると考えられる。本研究は当初の目的「種分化過程の解明」を達成し、さらに新たな生態的種分化の例を提示するという成果も得ることができた。

非洲大裂谷的坦噶尼喀湖栖息着多达 250 种慈鲷，其中大多数是当地特有的，人们认为湖内物种形成激增。它们在形态和生态上也具有多样性，并作为适应性辐射模型引起了许多研究人员的关注。然而，尚未进行实证研究。因此，本研究重点关注生活在蜗牛壳中的异常生态物种，并研究其物种形成机制。 Telmatochromis tempalis已知有矮型和常规型，前者以蜗牛壳为藏身之处，后者以岩石下为藏身之处。使用线粒体和微卫星对这些系统发育关系的检查强烈表明，生活在这两个地点的矮人是独立于普通类型进化的。此外，尽管矮人和正常物种的栖息地部分重叠，但很明显遗传交换是有限的。这表明矮化型和普通型在不依赖地理隔离的情况下保持生殖隔离。进一步的移植实验证实，这种小而矮的身体是为了适应隐藏在贝壳中而存在的。矮人和正常类型根据体型大小有不同的产卵地点。这表明自然选择在两个物种之间造成了体型差异，从而维持了生殖隔离。这项研究实现了“阐明物种形成过程”的最初目标，也为生态物种形成提供了一个新的例子。