海から陸への進化:巻貝の上陸過程とその要因

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12440140
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 千葉 聡 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教授 (10236812)
• 研究分担者: 河田 雅圭 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (90204734) ; 加瀬 友喜 国立科学博物館, 地学研究部, 室長 (20124183)
• キーワード: 適応放散 / 種分化 / 分子系統 / 化石 / 軟体動物

研究概要

核28SrRNA遺伝子に基づき、アマオブネ超科の系統推定を行った。得られた系統関係と化石に基づく系統関係から、このグループでは、異なる系統で繰り返し異なる時代に、海から陸への進出が起きたことが推定された。現在、陸上生活をしているグループは、その共通祖先とは全く異なる形態をしており、上陸に伴い急激な進化が起きたことが推定される。そしてそれらとの共通祖先は、現在は淡水域または海域の洞窟中で、隠棲的な生活をしていることがわかった。
潮間帯最上部に生息するホソウミニナとウミニナを材料とし、野外における移植実験や生息範囲の比較を通して、これらの種間関係の解明を試みた。ホソウミニナでは,上部に殻の形態が大きく異なる個体が分布していた。予察的な採餌行動の調査を行ったところ、これらの個体は常に上部で採餌、休眠しており、より下部に生息する個体とは住み場所や環境の干出度に対する好みに、明らかな違いが認められた。これらのタイプ間の遺伝的構成の違いを調べるため、ミトコンドリアCOI遺伝子と酵素多型の分析を行ったところ、mtDNAには差が見られなかったが、酵素多型には遺伝子頻度に上下で有意な差が認められた。このことは、潮間帯の帯状分布が種間相互作用とは無関係に、種内競争を経た同所的種分化により生じる可能性を示す。そして、巻貝の上陸が同所的種分化により起こりうる可能性を示唆する。
陸貝ではミトコンドリアDNAの分子進化速度が海産巻貝より著しく速い(10-20倍)ことがわかり、また集団内で極端に多様な遺伝的変異が存在していることが判った。また同様な陸域での海域より著しく速い進化速度が核28SrRNAでも見られた。

研究成果

• [文献書誌] KaNo, Y, Chiba, S, Kase, T: "Major adaptive radiation in neritopsine gastropods estimated from 28SrRNA and fossil records"Proc. Roy. Soc. Lond. B. 269. 2457-2465 (2002)
• [文献書誌] Chiba, S: "Ecological diversity and speciation in land snails of the genus Mandarina"Population Ecology. 44. 179-187 (2002)
• [文献書誌] Chiba, S: "Extinction and conservation of the Endemic land snails of the Ogasawara Islands"Tentacle. 11. 13-14 (2003)
• [文献書誌] Chiba, S: "Species diversity and conservation of Mandanix"Global Environmental Research. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] Davison, A, Chiba, S: "Laboratory temperature variation is a previously unrecognised source"Molecular Ecology Notes. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] Teshima, H et al.: "The evdution of extreme shell shape variation in the land snail Ainohelix editha"Molecular Ecology. (印刷中). (2003)