被食ー捕食ー超捕食系における進化的軍拡競争の微生物実験進化系による解析

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14763
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分45020:進化生物学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 山本 京祐 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70636472)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 生態‐進化フィードバック / 間接効果 / 進化的軍拡競争 / 進化動態 / 種間相互作用

研究成果の概要

本研究では被食者(大腸菌もしくはPseudomonas fluorescens)、捕食者(Bdellovibrio bacteriovorus)、超捕食者(B. bacteriovorus感染性ウイルス)の3種を用いた二者および三者混合連続培養による進化実験系を材料として、被食‐捕食関係が連鎖したときに生ずる生態・進化現象を実験的に解析した。各種進化株・集団の生理学的・遺伝学的解析結果から、捕食者の多様化と被食者の対抗進化、さらには超捕食者による捕食者の進化制約といった様々な進化現象を実験室環境において見出すことができた他、集団ゲノム解析によってそれらの現象の分子基盤の一端を明らかにした。

自由記述の分野

微生物生態学

研究成果の学術的意義や社会的意義

「食う‐食われる」の関係は自然界で非常に一般的な生物学的相互作用であり生物の個体数変動だけでなく迅速な進化を駆動する原動力となるが、そこに「食うものをさらに食うもの（超捕食者）」が存在すると、「食う‐食われる」関係がもたらす生態・進化現象が変化することを実験的に明らかにした。この結果は、自然界の複雑な食物連鎖のシステムにおいて生態・進化現象を解析・解明するには、1対1の関係性を評価するだけでは不十分なケースがあることを明確に示しており、生態学の基礎的知見としてのみならず生態系保全の観点からも重要な基盤的知見である。