Testing the mechanism shaping distribution range: interplay among stochastic evolution, adaptive evolution and demography

• Project/Area Number: 17H03729
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Ecology/Environment
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Takahashi Yuma 千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (00707622)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村上 正志 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (50312400)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000); Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2018: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2017: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
• Keywords: 移住荷重 / 適応進化 / チリメンカワニナ / 遺伝子流動 / 確率的進化 / 分布 / カワニナ / 適応 / 集団遺伝学 / 河川 / 進化 / 分布拡大 / 汽水

Outline of Final Research Achievements

Revealing the process preventing the adaptive evolution at range margin is important to understand the evolutionary mechanism that determined the species ranges and the pattern of species diversity on the earth. We revealed that asymmetric migration along the environmental continuum limits the adaptive evolution in a freshwater snail.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生物の分布限界（北限や標高限界）はどのように成立するのか？これは、生物の分布パターンを理解・予測しようとする生態学の基本的な興味である。しかし、分布限界の成立機構、すなわち、分布域外の環境への新たな適応進化が抑制される機構の検証はほとんどない。本研究は、河川性カワニナを用い、確率的進化と適応進化、生態的動態の３者相互作用の視点から汽水適応の成否や河口での分布限界の成立の機構を実証した。一連の成果は個々の生物の分布域の成立メカニズムを明らかにすることやその重ね合わせとしての生物多様性の理解に貢献するものである。

Research Products

• [Presentation] チリメンカワニナにおける河川内での流水適応 (2020)
  • Author(s): 大類 詩織, 高橋 佑磨
  • Organizer: 日本生態学会
• [Presentation] チリメンカワニナの汽水集団における潮汐同調と概潮汐リズムの獲得 (2020)
  • Author(s): 横溝 匠, 高橋佑磨
  • Organizer: 日本生態学会
• [Presentation] チリメンカワニナにおける標高間での遺伝子流動による局所適応の阻害 (2020)
  • Author(s): 吉田 琴音, 高橋 佑磨
  • Organizer: 日本生態学会
• [Presentation] 遺伝子流動がもたらす遺伝的荷重と分布域制限：河川性解類の汽水域への進出 (2019)
  • Author(s): 玉川克典・吉田琴音・高橋佑磨
  • Organizer: 第66回日本生態学会
• [Presentation] 遺伝子流動からみる適応進化と生物の分布 (2019)
  • Author(s): 高橋佑磨
  • Organizer: 第66回日本生態学会
• [Presentation] 河川における非対称な遺伝子流動と局所適応の失敗 (2019)
  • Author(s): 吉田琴音・高橋佑磨
  • Organizer: 第66回日本生態学会
• [Presentation] 集団トランスクリプトミクスによる分布制限要因の解明 (2018)
  • Author(s): 玉川克典・吉田琴音・高橋佑磨
  • Organizer: 第34回個体群生態学会大会
• [Presentation] 集団トランスクリプトミクスによるチリメンカワニナの汽水適応の検証 (2018)
  • Author(s): 玉川克典・高橋佑磨
  • Organizer: 第20回日本進化学会大会
• [Presentation] 河川内の移住が標高勾配に沿った適応進化に与える影響 (2018)
  • Author(s): 吉田琴音・高橋佑磨
  • Organizer: 第20回日本進化学会大会
• [Presentation] 遺伝的多様性の進化とその副産物的人口動態 (2017)
  • Author(s): 高橋佑磨
  • Organizer: 日本生態学会
• [Remarks] 千葉大学群集生態学研究室
  • URL: http://ecology.chiba-u.com/