コウモリの反響定位コール地域間変異の維持機構の解明:母子間伝播と自然選択の役割

阐明蝙蝠回声定位呼叫区域变异的维持机制：母代传播和自然选择的作用

• 批准号: 07J07128
• 负责人: 吉野 元
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J07128/
• 关键词: 小翼手類; エコーロケーションコール; CF; 島内変異; 母子伝播; Social selection; 遺云子流動; 進化シミュレーション; 自然選択; 遺伝子流動; 集団遺伝学的解析

沖縄島のコキクガシラコウモリで見られた超音波音声の周波数に関する地域間変異は、北部と南部の集団間では遺伝子流動が十分であるにもかかわらず維持されている。本研究は、この変異が、どのような要因で維持されているのかを明らかにすることを目的とする。仮説として、母子伝播仮説と自然選択仮説、及びSocial selectionが考えられた。しかし、自然選択仮説に関しては、南北の環境の違いや音の波長の違い(餌のサイズと比例する)がほとんどなかったため、遺伝子流動の効果を相殺するほどの強い自然選択圧となっている可能性が低い。集団遺伝学的手法により得られた遺伝子流動やコウモリの野外のセンサスデータを基に、個体ベースモデルを作成し、1)個体のCFがどの程度母の音声による伝播に依存している場合に、2)どのくらいのSocial Selectionが働いている状況で、地域間変異が生成/維持されるのかをシミュレーションした。その結果、母子間伝搬に若干のエラーが起こり、かつ中程度のSocial selectionを想定すれば、実際の南北間の周波数変異を再現できることが明らかになった。なお、変異が生成されることは無かった。以上の進化シミュレーションと実証研究結果から、変異が維持される条件は非常に限定されていることがわかった。本研究から、オキナワコキクガシラコウモリの島内地域間のCF変異のメカニズムの一つとして、母子間伝搬及びsocialな要因がカギとなっていることを示唆したと伴に、小翼手類の音声変異の研究において実証が困難であった母子伝播とSocial selectionの進化的な重要性を示唆することができた。今後のエコーロケーションコールの音声研究に、コミュニケーションシグナルの変異に関する研究に新たな要因(シグナルの文化伝搬など)が関与していることを示唆する土台となる意義のある成果である。

尽管北部和南部人口之间的基因流量充足，但在冲绳岛的Kakui蝙蝠中观察到的超声演讲频率的区域间突变仍保持不变。这项研究旨在阐明这种突变的维护。假设是母子传播假设，自然选择假设和社会选择。但是，关于自然选择假说，南北环境和声音波长的差异很少（与诱饵的大小成正比），因此自然选择压力不足以抵消基因流动的效果。我们创建了一个基于基因流量和使用人群遗传技术获得的基因流量和BAT场普查数据的基于个体的模型，并模拟了1）个人CF如何取决于母亲的语音传播，以及2）2）在工作中有多少社交选择，并生成/维持区域间突变。结果，发现在母亲和儿童的传播中发生了轻微的错误，如果假定中等社会选择，则可以再现南方和南方之间的实际频率差异。但是，没有产生突变。上述进化模拟和经验研究结果表明，维持突变的条件极为有限。这项研究表明，母亲和儿童的传播和社会因素是Oxalis-Orgh蝙蝠岛区域之间CF突变的机制之一，并表明孕产妇和儿童传播和社会选择的进化重要性在小腹部的语音突变研究中很难证明。这是一个有意义的结果，它将为将新因素（例如信号文化传播）纳入未来的回声定位调用的语音研究提供基础。

项目成果

オキナワコキクガシラコウモリのエコーロケーションコールに関する島内地域集団間変異はどのように維持されているのか?

冲绳木蝠的回声定位叫声如何维持岛上区域种群之间的差异？

• 发表时间: 2008
• 作者: Yoshino;H.;K.Armstrong;M.Izawa;J.Yokoyama;M.Kawata;吉野元
• 通讯作者: 吉野元

沖縄県久米島・渡嘉敷島・伊平屋島における洞窟棲小型コウモリ類

冲绳县久米岛、渡嘉敷岛、伊平屋岛的小型洞穴蝙蝠

• 发表时间: 2009
• 期刊: 東洋蝙蝠研究所紀要 8
• 作者: 内藤 正志;渡辺 峻;松本 隆太郎;植松 友彦;Yudai HONMA;Yudai HONMA;吉野元・Kyle N Armstrong・田村常雄
• 通讯作者: 吉野元・Kyle N Armstrong・田村常雄