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国内外来種の侵入による在来種群の消滅のメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06813
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関三重大学

研究代表者

河村 功一  三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (80372035)

研究分担者 古丸 明  三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (10293804)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード国内外来種 / 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
研究開始時の研究の概要

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。

研究成果の概要

国内外来種の侵入が在来種の種間関係に与える遺伝・生態的影響を見るため、アブラハヤとタカハヤに注目し、調査を行った。分子マーカーを用いて集団解析において、伊勢湾周辺域に生息する両種の複数の集団から外来ゲノムが検出された。外来ゲノムの頻度が高い生息地において種間関係を調べた所、両種の交雑率は高かった。雑種はF1だけでなくBCも存在し、核DNAとmtDNAで種が一致しない個体も見られたが、雌と異なりF1雄は不妊の可能性が高く、これが種の存続を保障していると考えられた。交雑個体における外来ゲノムの割合は高かったものの、外来ゲノムと交雑率の間に直接的な関係は見いだせず、生息環境の改変の影響が覗われた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 三重県宮川水系ならびに近隣水系におけるアカザ<i>Liobagrus reinii</i>の遺伝的集団構造2022

    • 著者名/発表者名
      生駒 歩、戸田 竜哉、長崎 哲新、河村 功一
    • 雑誌名

      魚類学雑誌

      巻: 69 号: 1 ページ: 7-20

    • DOI

      10.11369/jji.21-016

    • NAID

      130008089261

    • ISSN
      0021-5090, 1884-7374
    • 年月日
      2022-04-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Population genetic structure and demographic history of Rhodeus atremius suigensis, an endangered bitterling in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Kouichi、Miyake Takuya、Smith Carl
    • 雑誌名

      Conservation Genetics

      巻: 23 号: 5 ページ: 885-901

    • DOI

      10.1007/s10592-022-01461-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unusual egg shape diversity in bitterling fishes2022

    • 著者名/発表者名
      Li Fan、Smith Carl、Kawamura Kouichi、Vete?n?k Luk??、Arai Ryoichi、Reichard Martin
    • 雑誌名

      Ecology

      巻: 103 号: 12 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1002/ecy.3816

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic diversification of the Kanehira bitterling Acheilognathus rhombeus inferred from mitochondrial DNA, with comments on the phylogenetic relationship with its sister species Acheilognathus barbatulus2021

    • 著者名/発表者名
      Miyake Takuya、Nakajima Jun、Umemura Keitaro、Onikura Norio、Ueda Takayoshi、Smith Carl、Kawamura Kouichi
    • 雑誌名

      Journal of Fish Biology

      巻: 99 号: 5 ページ: 1677-1695

    • DOI

      10.1111/jfb.14876

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 日本産アブラハヤの遺伝的集団構造と移植の実態2023

    • 著者名/発表者名
      伊東茶宥・河村功一(他4名)
    • 学会等名
      日本生態学会第70回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      伊東茶宥・河村功一(他4名)
    • 学会等名
      2022年度日本魚類学会第60回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      河村功一
    • 学会等名
      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?
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝情報から見たスイゲンゼニタナゴの歴史2022

    • 著者名/発表者名
      河村功一
    • 学会等名
      スイゲンゼニタナゴの保全を考えるワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      小野花純・河村功一
    • 学会等名
      日本魚類学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      伊東茶宥・戸田竜哉・河村功一
    • 学会等名
      日本魚類学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 環境省レッドリスト 日本の絶滅危惧生物図鑑:魚類2022

    • 著者名/発表者名
      河村功一(岩槻 邦男、太田 英利編)
    • 総ページ数
      350
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621305584
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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