Species diversity of Japanese snow crane flies under global warming: DNA taxonomy and habitat model

全球变暖下日本雪鹤的物种多样性：DNA分类学和栖息地模型

基本信息

批准号：
21F21094
负责人：
渡辺幸三
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21F21094/
关键词：
ガガンボ気候変動生物多様性水生昆虫

项目摘要

まず、北海道、本州、四国からユキガガンボ標本を採取した。標本の大半は外国人特別研究員が採集し、少数の標本はアマチュア昆虫学者から貸与・寄贈された。また、他の研究者の博物館や個人コレクションから比較標本を入手した。調査した標本は、まず形態学的なグループに分類し、各グループから数個の標本について詳細に調査した。COI遺伝子マーカーのDNA配列の抽出と塩基配列の決定を行った。形態学的および分子生物学的な解析を組み合わせた結果、形態的にも遺伝的にも異なる8種と、遺伝的にのみ同定可能な3種の隠蔽種（未記載種）が存在することが判明した。北海道に生息する4種はより広い分布域を示し、一部の種は極東ロシアでも確認できた。しかし、本州と四国に生息する種は、分布が非常に狭い、あるいは遺伝的に異なる個体群であることから、気候変動や生息地の破壊に対して孤立し、より脆弱であることが示唆された。また、日没後の短い時間だけ活動する種もあれば、一日中雪面にいる種もあり、一日の活動パターンが異なることも観察された。日本産ユキガガンボの最初のDNAバーコーディングデータベースを構築するために、採取した大量の標本のCOIマーカーの塩基配列を決定し、国際塩基配列データベースのNCBIに登録した。標本は北海道から沖縄までの146地点から収集され、この中から、いくつかの未記載種を含む170種以上に属する550個以上の標本の塩基配列を解読した。また、日本産ユキガガンボを野外で採集した際には、その他の寒冷適応昆虫群も採集することができた。例えば、岐阜県と愛媛県では、これまで本州と北海道の北部でしか知られていなかった、最近記載された大型のMycomya superniveaを採集できた。これらの記録から、本種はより広く分布し、本州南部や九州の高山に生息している可能性があることが示唆された。

首先，我们从北海道，亨苏（Honshu）和shikoku收集了雪浓度标本。大多数标本是由外国特殊研究人员收集的，少数标本是由业余昆虫学家借来或捐赠的。其他研究人员还从博物馆和私人收藏中获得了比较标本。首先将检查的标本分为形态组，并详细检查了每个组的几个标本。提取COI基因标记的DNA序列，并确定碱基序列。结合了形态学和分子生物学分析，发现有八个物种在形态和遗传上是截然不同的物种，而只能在遗传上鉴定出三个隐藏物种（未描述的物种）。居住在北海道的四种物种展现出更大的分布区域，在远东俄罗斯也发现了一些物种。然而，生活在honshu和shikoku的物种在狭窄或遗传上是非常狭窄或不同的人群，这表明它们是孤立的，并且更容易受到气候变化和栖息地破坏的影响。还观察到，有些物种在日落之后的短时间内活跃，而另一些物种整天在雪上，而日常活动模式则不同。为了构建用于日本雪伽玛的第一个DNA棒编码数据库，确定了大量样品的COI标记的基本序列，并在NCBI的国际基础序列数据库中注册。从北海道到冲绳的146个地点收集了样品，并解密了550多个标本的基本序列，包括170多种物种，包括几种未列出的物种。此外，当在户外收集日本的雪沙丁鱼时，还可以收集其他冷适应的昆虫。例如，GIFU和Ehime县能够收集大型的，最近列出的Mycomya Supernivea，这仅在据Honshu和Hokkaido北部才知道。这些记录表明，该物种的分布更广泛，可以生活在洪索南部和九州南部的高山山上。