両側回遊が創出する熱帯島嶼河川の種多様性とその起源

双边迁徙造成的热带岛屿河流的物种多样性及其起源

基本信息

批准号：
18J01965
负责人：
福森啓晶
金额：
$ 2.58万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

熱帯島嶼河川では，淡水域で生まれた幼生が海へ下り，数ヶ月かけ成長したのち，河口付近で着底して川を遡る両側回遊をおこなう動物が卓越し，高い種多様性を示す．この同生態系における種多様性の創出・維持には，島嶼河川に特徴的な頻繁な撹乱と両側回遊種の海洋幼生による河口への新規加入が繋がっている可能性がある．一方で，熱帯・亜熱帯域に生息する両側回遊性動物の種分類を含めた自然史に関する研究は少ない．本研究課題では，河川性アマオブネ科腹足類を対象に，その種多様性と各種の初期生態を含む生活史全体を把握するため，生態学・集団遺伝学・系統分類学的アプローチなどから研究を実施した．最終年度である本年度は，これまでの分類学的結果に基づき，日本（南西諸島・小笠原諸島）・ミクロネシア・オーストラリアなどを中心に各地域等における両側回遊性アマオブネ類の種多様性の把握を進めた．また，新規に採集したサンプルについては，河川・流程における産出地点を記録し，各種の詳細な生態分布情報を検討した．また一部の種について，ミトコンドリア・核マーカーによる集団遺伝学的解析をおこなった．形態・分子情報に基づく詳細な解析の結果，各国・各地域で初記録となる種が多数確認され，多くの地域で種多様性がこれまで過小評価されてきたことが明らかとなった．インド・西太平洋域では種多様性の中心地域であるコーラルトライアングル周辺から緯度・経度的に離れるほど，種数が減る傾向が確認された．一方, 海洋島を含む各地域において固有種の割合は低く, 多くの種において数百から数千キロ離れた地点間においても地理的な遺伝構造は確認されなかった．また，飼育実験により，各種幼生の生態情報を集積した．各地史年代の多様性を評価するため，過去の化石記録を精査し，各分類群の出現時期について検討した．

在热带岛屿河流中，淡水中出生的幼虫沉入海中，生长数月，然后定居在河口附近的底部，并向河流上游洄游，表现出较高的物种多样性。该生态系统中物种多样性的创造和维持可能与岛屿河流的频繁扰动特征以及迁徙物种的海洋幼虫招募到河口有关。另一方面，对生活在热带和亚热带的双边迁徙动物的自然史，包括物种分类的研究很少。在这个研究项目中，我们将利用生态学、群体遗传学和系统发育方法进行研究，以了解河流腹足动物的整个生活史，包括它们的物种多样性和早期生态学。今年，即最后一年，我们将根据迄今为止获得的分类学结果，继续了解各地区双边洄游性蚜科的物种多样性，主要是日本（南西群岛和小笠原群岛）、密克罗尼西亚和澳大利亚塔。此外，对于新收集的样本，我们记录了河流/溪流的起源点，并检查了每个物种的详细生态分布信息。我们还使用线粒体和核标记对某些物种进行了群体遗传分析。通过基于形态学和分子信息的详细分析，许多物种在各个国家和地区都是首次得到确认，并且清楚地表明许多地区的物种多样性迄今为止一直被低估。在印度-西太平洋地区，已证实随着与物种多样性中心珊瑚三角地区的经纬距离的增加，物种数量趋于减少。另一方面，包括海洋岛屿在内的各个地区的特有物种比例较低，而且对于许多物种来说，即使相隔数百至数千公里的地点也没有确定地理遗传结构。我们还通过饲养实验收集了各种幼虫的生态信息。为了评估每个历史时期的多样性，我们检查了过去的化石记录并检查了每个分类群的出现时间。