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Mechanism of extinction of indigenous species community by the invasion of domestic alien species

Research Project

Project/Area Number 20K06813
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

Kawamura Kouichi  三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (80372035)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古丸 明  三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (10293804)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords国内外来種 / 遺伝的攪乱 / 種間関係 / 生殖的隔離 / 系統地理 / 種間交雑 / 遺伝子浸透 / 棲み分け / 淡水魚
Outline of Research at the Start

近縁種の同所的生息はニッチ分割により可能となり、これらは長年の種間競争により獲得されたものとされる。ところが外来の近縁種の侵入は競争・交雑によりこうした種間関係を崩壊させ、在来種群の絶滅を引き起こす可能性が高いが、国内外来種の場合、こうした知見は皆無である。本研究では、近縁種であるアブラハヤとタカハヤを対象に両種が共存する自然環境下において外来個体の侵入がこれら在来2種に与える遺伝・生態的影響を野外調査、形態解析、DNA分析、細胞遺伝学的分析により明らかにする。また、分布・形態・遺伝情報を基にコンピュータシミュレーションを行い、外来個体の侵入から在来種群崩壊までのプロセスを推定する。

Outline of Final Research Achievements

Genetic and ecological effects of domestic alien species on interspecific relationship of indigenous species were examined, focusing on the relationship of Rhynchocypris lagowskii and R. oxycephala. Molecular analyses revealed that exotic genome, probably of domestic alien species origin, was detected in populations of the two species in the Ise Bay basin. In one of the populations, with exotic genome introgressed at high frequency, the ratio of hybrid between the two species was high. In this population, not only F1 but also BC were observed, together with individuals with mismatch between nuclear and mitochondrial genomes. Contrary to females, infertility was suggested in F1 males, likely warranting the persistence of both the species, irrespective of high hybridization. Although introgression of exotic genome was high in hybrids, direct relationship between the genome and hybridization was not detected, with the sigh of effects of man-made habitat change on hybridization.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ブラハヤとタカハヤの混生域における交雑個体の比率の高さの理由として、配偶行動における交配前隔離の不在が原因であり、こうした乱婚とも言える状況下で両種の存続を可能としている要因として、交雑個体の雄における不妊の可能性が明らかとなった。DNA分析の結果から調査地点においては両種共に移入の可能性の高い個体が多く見られた事から、交配前隔離の不在は外来個体における交配前隔離の不在の可能性も覗われたが、野外調査の結果から堰堤等の河川構築物による移動阻害が両種の交雑を促進している可能性が高い事が示唆された。これらの結果は、同所的に生息する近縁種の存続においては生態系の連続性が重要性であることを意味している。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Genetic structure of the Japanese torrent catfish <i>Liobagrus reinii</i> (Amblycipitidae) in the Miya River and neighboring drainages, Mie Prefecture, Japan2022

    • Author(s)
      生駒 歩、戸田 竜哉、長崎 哲新、河村 功一
    • Journal Title

      Japanese Journal of Ichthyology

      Volume: 69 Issue: 1 Pages: 7-20

    • DOI

      10.11369/jji.21-016

    • NAID

      130008089261

    • ISSN
      0021-5090, 1884-7374
    • Year and Date
      2022-04-25
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Population genetic structure and demographic history of Rhodeus atremius suigensis, an endangered bitterling in Japan2022

    • Author(s)
      Kawamura Kouichi、Miyake Takuya、Smith Carl
    • Journal Title

      Conservation Genetics

      Volume: 23 Issue: 5 Pages: 885-901

    • DOI

      10.1007/s10592-022-01461-7

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unusual egg shape diversity in bitterling fishes2022

    • Author(s)
      Li Fan、Smith Carl、Kawamura Kouichi、Vete?n?k Luk??、Arai Ryoichi、Reichard Martin
    • Journal Title

      Ecology

      Volume: 103 Issue: 12 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1002/ecy.3816

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Genetic diversification of the Kanehira bitterling Acheilognathus rhombeus inferred from mitochondrial DNA, with comments on the phylogenetic relationship with its sister species Acheilognathus barbatulus2021

    • Author(s)
      Miyake Takuya、Nakajima Jun、Umemura Keitaro、Onikura Norio、Ueda Takayoshi、Smith Carl、Kawamura Kouichi
    • Journal Title

      Journal of Fish Biology

      Volume: 99 Issue: 5 Pages: 1677-1695

    • DOI

      10.1111/jfb.14876

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 日本産アブラハヤの遺伝的集団構造と移植の実態2023

    • Author(s)
      伊東茶宥・河村功一(他4名)
    • Organizer
      日本生態学会第70回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] mtDNAから見た近畿・東海地方におけるタカハヤの遺伝的特徴2022

    • Author(s)
      伊東茶宥・河村功一(他4名)
    • Organizer
      2022年度日本魚類学会第60回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝情報から見た国内外来種による遺伝的攪乱の実態2022

    • Author(s)
      河村功一
    • Organizer
      水産育種研究会シンポジウム:日本の希少な水圏生物を守るために遺伝学に何ができるのか?
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝情報から見たスイゲンゼニタナゴの歴史2022

    • Author(s)
      河村功一
    • Organizer
      スイゲンゼニタナゴの保全を考えるワークショップ
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 雲出川の天然混生域におけるアブラハヤとタカハヤの遺伝的関係2021

    • Author(s)
      小野花純・河村功一
    • Organizer
      日本魚類学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] mtDNAから見た近畿・東海地方におけるタカハヤの遺伝的特徴2021

    • Author(s)
      伊東茶宥・戸田竜哉・河村功一
    • Organizer
      日本魚類学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 環境省レッドリスト 日本の絶滅危惧生物図鑑:魚類2022

    • Author(s)
      河村功一(岩槻 邦男、太田 英利編)
    • Total Pages
      350
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      9784621305584
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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