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群集内の形質進化にみるドミノ効果: 島嶼陸産貝類を例として

Research Project

Project/Area Number 21J14235
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

伊藤 舜  東北大学, 東北アジア研究センター, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2021-04-28 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords島嶼生物学 / 群集構造 / 陸産貝類
Outline of Research at the Start

生物群集における優占種の形質進化は、捕食者や環境を介して他の構成種の形質進化を促し、群集全体の形質分布を異なるものにする。しかしこのような長期的なダイナミクスを実証した例は少ない。本研究では、島嶼に生息する陸産貝類に着目をして、優占種の遺伝的基盤に基づく形質進化がどのように、群集内に見られる他種の形質進化に波及するのかを検証する。そのため、優占種の形質進化が遺伝的基盤に基づくことを裏付けた後、野外調査や分子系統解析で得られるデータに基づいて統計モデリングを行う。また野外実験により、環境からの効果の大きさや群集内の被食種の動態を推定する。

Outline of Annual Research Achievements

生物群集における優占種の形質進化は、捕食者や環境を介して他の構成種の形質進化を促し、群集の形質分布を異なるものにする。しかしこのような相互作用は時間と共に変化するため、長期的なダイナミクスを実証した例は少ない。本研究では、伊豆半島と伊豆諸島に生息する陸産貝類に注目し、優占種シモダマイマイの形質進化がどのように、群集内の他種類の形質進化に波及するのかを検証する。そのためまず、形成年代が異なる伊豆諸島の各島と伊豆半島で陸産貝類群集の構造を把握する。その上で、群集内の優占種における形質頻度や各島への進出年代を推定し、群集全体の形質分布と時系列変動を明らかにする。同時に野外実験により環境からの効果量や、メタバーコーディングにより群集内の被食種の動態を調べる。さらに、RNA-seqによりシモダマイマイの形質の遺伝的基盤を推定することで、形質進化のドミノ効果が遺伝的基盤に基づくことを裏付ける。
今年度は、昨年度コロナウィルスの影響で実施できなかった島で調査を行うことができた。それにより、昨年度調査することができなかった青ヶ島と御蔵島の調査を終えることができた。調査地点数は250地点となり、階層ベイズモデルを構築する上で十分な数を得ることができた。そして、いくつかの種類では島ごとに形質進化が生じていることがわかった。しかし当初予定していたよりも、調査が後ろ倒しになったため、当該年度中にこれらの成果をまとめることができなかった。シモダマイマイの形質の遺伝的基盤に関しては、RNA-seqを実施することでき、メラニンが殻色に関与している可能性を示唆した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Evolutionary history of inshore oceanic island land snails diversified in shell colour2023

    • Author(s)
      Ito Shun、Chiba Satoshi、Konuma Junji
    • Journal Title

      Journal of Biogeography

      Volume: - Issue: 6 Pages: 1103-1116

    • DOI

      10.1111/jbi.14601

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 外来ネズミによる御蔵島固有陸産貝類への被食状況2023

    • Author(s)
      伊藤 舜
    • Journal Title

      Mikurensis

      Volume: 12 Pages: 23-29

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Shell colour diversification induced by ecological release: A shift in natural selection after a migration event2021

    • Author(s)
      Ito Shun、Hirano Takahiro、Chiba Satoshi、Konuma Junji
    • Journal Title

      Ecology and Evolution

      Volume: 11 Issue: 22 Pages: 15534-15544

    • DOI

      10.1002/ece3.8080

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 陸産貝類の進化史から紐解く下仁田ジオパークの地質活動と生物への影響2023

    • Author(s)
      石井康人, 伊藤舜
    • Organizer
      下仁田ジオパーク学術奨励金成果報告会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 日本産陸産貝類における網状進化: 系統解析の落とし穴2023

    • Author(s)
      石井康人, 伊藤舜, 亀田勇一, 髙野剛史, 脇司, 千葉聡, 平野尚浩
    • Organizer
      第70回日本生態学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 交雑を伴う多様化はくりかえす:陸産貝類の事例2022

    • Author(s)
      石井康人, 伊藤 舜, 亀田勇一, 千葉 聡, 平野尚浩
    • Organizer
      日本進化学会第24回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 浸透交雑は一般的なのか?:ミスジマイマイとヒタチマイマイを例として2022

    • Author(s)
      石井康人, 伊藤 舜, 亀田勇一, 髙野剛史, 脇 司, 千葉 聡, 平野尚浩
    • Organizer
      日本貝類学会令和4年度大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 島嶼陸産貝類における殻色適応進化の方向と歴史2022

    • Author(s)
      伊藤舜, 千葉聡, 小沼順二
    • Organizer
      第69回日本生態学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 半島化と火山活動が創出したミスジマイマイ種群の形態的・遺伝的多様性2022

    • Author(s)
      伊藤 舜
    • Organizer
      令和3年度伊豆半島ジオパーク学術研究助成
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] The shell color diversification after changing from stabilizing selection to disruptive selection: A mark-recapture study of a land snail Euhadra peliomphala simodae2021

    • Author(s)
      Shun Ito, Takahiro Hirano, Satoshi Chiba, Junji Konuma
    • Organizer
      The 2021 ESA annual meeting
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-05-27   Modified: 2024-03-26  

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