2016 Fiscal Year Annual Research Report
The visual adaptation causes the diversity of species
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26440209
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| Research Institution | The Graduate University for Advanced Studies |
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Principal Investigator |
寺井 洋平 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教(特定有期雇用) (30432016)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤村 衡至 新潟大学, 自然科学系, 助教 (90722140)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 環境適応 / 種分化 / オプシン / 視物質 / 婚姻色 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では生態適応による種分化の機構がどの程度一般性があるか、アノールトカゲ、南極の氷魚、シクリッドの視覚の環境適応と生殖的隔離の関連から明らかにすることを目的とした。
アノールの研究では、森林の内外の光環境とそこの生息する種の喉の皮膜の色の反射スペクトルの測定を行なった。その結果、森林内では外部に比べ光量が減少し、緑色の波長の光が主に存在することが明らかになった。また森林内部に生息する種では喉の皮膜がオレンジと赤の波長の光を反射するのに対し、外部では赤のみを反射することが明らかになった。これは森林内部で、より多い光を反射するためだと考えられた。それらの種のオプシン遺伝子(LWS)から視物質を再生して吸収波長の測定を行なった。その結果、森林外部に生息する種は長波長の光を吸収し、また森林内部の種は視物質の不安定性から正確な測定結果が得られなかったが、中波長の光の吸収がアミノ酸配列から予想された。これらの結果は生態適応による種分化の機構と一致しており、この機構の普遍性を示唆した。
次に南極の氷魚では、浅場に生息する種と比較して、深海に生息する種と氷棚の下に生息する種で同じタイプのオプシン遺伝子(RH1)を持っており、光環境への適応が予想された。しかしこれら配列由来の視物質の吸収波長を測定すると、全く同じ吸収を示した。これらのタイプは別々の系統で独立に進化してきたため、何か吸収波長以外の違いがありそれぞれの光環境に適応したのではないかと考えている。
シクリッドでは変異体の作製を試みていたが、卵の数が採れないことにより、まだ作製途中である。しかし集団ゲノム解析により、種間の違いを作っている遺伝子領域を明らかにした。これらの中には視覚、概日リズム、婚姻色、形態形成などの関連した遺伝子が含まれ、生態適応による種分化の機構の全体像を遺伝子レベルで明らかにすることが可能となった。
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