過去はどこまで今を制約するのか：海洋島陸貝群集をモデルとして

• 研究課題/領域番号: 18H02506
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分45040:生態学および環境学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 千葉 聡 東北大学, 東北アジア研究センター, 教授 (10236812)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
• キーワード: ニッチ保守性 / 系統的制約 / 進化傾向 / 群集構造 / 島嶼生物学 / 進化 / 種分化 / 適応 / 制約 / 陸貝 / 系統 / 適応放散 / ニッチ利用

研究成果の概要

日本を含む東アジアを中心として、島嶼部に分布する陸産貝類群集と、古代湖に分布する淡水貝類群集を構成する系統を対象として、これらの系統群の進化史を分子系統により網羅的に解明した。群集を構成する種のニッチ利用を推定いたほか、化石記録も用いて、過去のニッチ利用を推定し、系統関係との比較からその推移を推定した。その結果、陸域、淡水域ともに、海洋島的な性質を持つDarwinian islandの環境では、柔軟で急速なニッチシフトが起こりうること、しかし変化の方向性や幅には制約があることが示された。そしてこうした進化的な制約やニッチの保守性は、群集における生態的性質の分布に大きく影響すると結論できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球温暖化が生態系にどのような影響を及ぼすかを予想することは緊急の課題であり、社会的な要請が大きい。本成果は、ニッチ保守性の存在により、条件によっては生物種の性質は容易には変化した環境に適応できず絶滅することを示している。これは他の環境条件からの制約のため、温暖化は従来考えられているよりも大きな絶滅を生じる可能性が高いことを意味する。この影響の過小評価を推定した点は本研究の大きな意義である。

研究成果

• [雑誌論文] Phylogenetic position of the Japanese land slug genus Granulilimax Minato, 1989 based on preliminary analyses of mitochondrial and nuclear genes. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kimura K*, Sano I, Kameda Y, Saito T, Chiba S.
  • 雑誌名: American Malacological Bulletin 巻: 37 号: 2 ページ: 53-61
  • DOI: 10.4003/006.037.0202
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Type materials of the species of the Planorbidae (Mollusca, Gastropoda, Hygrophila) described by Shuichi Mori. (2020)
  • 著者名/発表者名: Saito T*, Chiba S, Fukuda H.
  • 雑誌名: Molluscan Research 巻: 40 号: 2 ページ: 169-182
  • DOI: 10.1080/13235818.2020.1724604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ancient drainage networks mediated a large‐scale genetic introgression in the East Asian freshwater snails (2020)
  • 著者名/発表者名: Miura Osamu、Urabe Misako、Mori Hideaki、Chiba Satoshi
  • 雑誌名: Ecology and Evolution 巻: 10 号: 15 ページ: 8186-8196
  • DOI: 10.1002/ece3.6523
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phenotypic determinism and contingency in the evolution of hypothetical tree-like organisms. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nonoyama, T. & Chiba, S.
  • 雑誌名: Plos One 巻: 14 号: 10 ページ: e0211671-e0211671
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0211671
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Divergence before and after the isolation of islands: Phylogeography of the Bradybaena land snails on the Ryukyu Islands of Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirano T., Kameda Y., Saito T., & Chiba S.
  • 雑誌名: Journal of Biogeography 巻: 46 号: 6 ページ: 1197-1213
  • DOI: 10.1111/jbi.13575
  • 査読あり
• [雑誌論文] First record of the slug species Semperula wallacei (Gastropoda: Eupulmonata: Veronicellidae) in Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T., Yamazaki, D., Uchida, S., Saito, T., & Chiba, S.
  • 雑誌名: BioInvasions Records 巻: 2 号: 2 ページ: 258-265
  • DOI: 10.3391/bir.2019.8.2.07
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic and morphometric rediscovery of an extinct land snail on oceanic islands. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T., Wada, S., Mori, H., Uchida, S., Saito, T., & S Chiba
  • 雑誌名: Journal of Molluscan Studies 巻: 84 号: 2 ページ: 148-156
  • DOI: 10.1093/mollus/eyy003
  • 査読あり
• [学会発表] Radiation of non-marine molluscs in insular environments. (2021)
  • 著者名/発表者名: Chiba S
  • 学会等名: International e-Conference & 8th Malacological Convention Philippines
• [学会発表] Radiation of land snails on the oceanic Ogasawara Islands (2020)
  • 著者名/発表者名: Chiba S
  • 学会等名: International Symposoum on "Island Plant" Evolution and Conservation
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 海洋島小笠原の淡水貝：次世代シーケンサーを用いた起源と遺伝的分化の 解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 齊藤匠・佐々木哲郎・内田翔太・綱本良啓・陶山佳久・千葉 聡
  • 学会等名: 日本貝類学会
• [学会発表] 小笠原諸島の陸産貝類の多様性と保全 (2018)
  • 著者名/発表者名: 千葉聡
  • 学会等名: 日本貝類学会
  • 招待講演
• [学会発表] Lessons from the ongoing mass extinction of land snails in Ogasawara: direct and indirect effects of multiple invasive species (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Chiba
  • 学会等名: Molluscs 2018 (MSA meeting)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Freshwater snail on the oceanic Bonin Islands: coexistence both long-distance dispersal and short-distance vicariance (2018)
  • 著者名/発表者名: Takumi SAITO, Tetsuro Sasaki, Yoshihiro Tsunamoto-Yamazaki, Shota Uchida, Kiyoshi Satake, Yoshihisa Suyama, Satoshi Chiba
  • 学会等名: 日本生態学会