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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

研究課題

研究課題/領域番号 21J14235
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
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

伊藤 舜  東北大学, 東北アジア研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード島嶼生物学 / 群集構造 / 陸産貝類
研究開始時の研究の概要

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。

研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Evolutionary history of inshore oceanic island land snails diversified in shell colour2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Shun、Chiba Satoshi、Konuma Junji
    • 雑誌名

      Journal of Biogeography

      巻: - 号: 6 ページ: 1103-1116

    • DOI

      10.1111/jbi.14601

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 外来ネズミによる御蔵島固有陸産貝類への被食状況2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤 舜
    • 雑誌名

      Mikurensis

      巻: 12 ページ: 23-29

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Shell colour diversification induced by ecological release: A shift in natural selection after a migration event2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Shun、Hirano Takahiro、Chiba Satoshi、Konuma Junji
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 11 号: 22 ページ: 15534-15544

    • DOI

      10.1002/ece3.8080

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      石井康人, 伊藤舜
    • 学会等名
      下仁田ジオパーク学術奨励金成果報告会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      石井康人, 伊藤舜, 亀田勇一, 髙野剛史, 脇司, 千葉聡, 平野尚浩
    • 学会等名
      第70回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 交雑を伴う多様化はくりかえす:陸産貝類の事例2022

    • 著者名/発表者名
      石井康人, 伊藤 舜, 亀田勇一, 千葉 聡, 平野尚浩
    • 学会等名
      日本進化学会第24回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      石井康人, 伊藤 舜, 亀田勇一, 髙野剛史, 脇 司, 千葉 聡, 平野尚浩
    • 学会等名
      日本貝類学会令和4年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 島嶼陸産貝類における殻色適応進化の方向と歴史2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤舜, 千葉聡, 小沼順二
    • 学会等名
      第69回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      伊藤 舜
    • 学会等名
      令和3年度伊豆半島ジオパーク学術研究助成
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The shell color diversification after changing from stabilizing selection to disruptive selection: A mark-recapture study of a land snail Euhadra peliomphala simodae2021

    • 著者名/発表者名
      Shun Ito, Takahiro Hirano, Satoshi Chiba, Junji Konuma
    • 学会等名
      The 2021 ESA annual meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-03-26  

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