2020 Fiscal Year Annual Research Report
Testing the genetic paradox of biological invasion by using varved sediment and obligate parthenogenetic Daphnia pulex
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18J22937
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大竹 裕里恵 東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 遺伝的多様性 / 適応 / 生物侵入 / Resurrection Ecology / 枝角類 / 湖沼生態系 / 共存機構 / 年縞堆積物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、生物の侵入成功機構の解明に向けた知見を取得するため、湖沼堆積物中に残るミジンコ（Daphnia pulex）の休眠卵とその孵化個体を用い、調査湖沼におけるD. pulex個体群の侵入から現在までの遺伝的構造と形質の時系列変動を解明することを目的としている。本研究は主に、①堆積物中の休眠卵の取得とこれに基づく侵入動態の推定、②休眠卵を材料とした集団遺伝的解析、③定着に関係し得た形質の測定実験からなる。2020年度は主に③と一連の研究の統合と考察を行った。
③では、休眠卵から孵化させた生体を利用した生活史形質の測定により、深見池のD. pulex個体群を形成する、遺伝的に離れた2系統の共存機構の推定に取り組んだ。飼育実験により水中個体群の競争能力と日長に対する休眠応答を測定した。この結果、競争劣位系統が短日条件で休眠しやすい傾向を示した。数理モデルシミュレーションにより、この傾向が、変動環境下におけるストレージ効果を介し、2系統の長期共存を促進すると示された。よって、休眠導入の種内差異が種内遺伝子型の共存を促進し得ること、異なる休眠導入の発生メカニズムとして日長応答が寄与し得ることが示唆された。深見池では、競争劣位遺伝子型が優位遺伝子型よりも遅く出現したが、異なる休眠戦略がこの近年における移入と定着を促した可能性を示唆した。しかし、この異なる日長応答が、移入の前に生じていた前適応によるものか、深見池での2系統存在条件に対する局所」応答によるものかについては、今回の研究では明らかにできない。
採用期間中の一連の研究から、侵入の遺伝的パラドックスについて、新たな生息地への移入に伴う遺伝的多様性の減少は普遍的に生じうること、そのような遺伝的多様性が限られた個体群であっても、移入先のハビタット、及びそこで生じる生物・非生物的環境条件に対する適応的な応答が発生し得ることを示した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
【アウトリーチ】
1. 大竹裕里恵「時を超えるミジンコ: 湖沼堆積物でたどる、湖沼生態系の変動とミジンコの適応の歴史」（講演）. どこでも博物ふぇす！零. オンライン. 2021/02
2. 大竹裕里恵「ミジンコのいる世界・ミジンコで見る世界」（講演）. どこでも博物ふぇす！, オンライン. 2020/09.
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