日本産河川昆虫カワゲラの種多様性の系統発生学的再評価：ＤＮＡと形態に基づく種分類

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本研究は、ヨーロッパ，北アメリカ，日本広域を網羅する東アジアから採取した成虫標本を用いて、カワゲラ目クロカワゲラ科の属ならびに種の定義を見直した。形態学的分析とDNA塩基配列に基づいて、（１）クロカワゲラ類の時間的，地理的な進化過程を明らかにすること，(2) クロカワゲラ類の属間の形態形質の進化パターンを明らかにすること， (3) DNAデータベースの充実化に向けクロカワゲラ類のCOI塩基配列とHistone H3塩基配列を解読し決定することを目的とした解析を行った．主な結論を以下にまとめる．(1) クロカワゲラ科224サンプルから形態同定により未記載属7属，未記載種15種が確認された．形態だけでなく分子系統樹においてもこれらの属の単系統が示されたことにより，形態同定の正確性が裏付けられた．なお，未記載属Aのアメリカ産と日本産は系統の異なる別属であることが示唆された．日本産クロカワゲラ科のいずれの種も，現在のCapnia属の狭義の形態学的定義には当てはまらないことが明らかになった。これらは我々が定義しようとしている新たな属に分類されるものと考えられる。(2) ベイズ推定法による分子系統樹からクロカワゲラ類の時間的，地理的な進化過程が推定された．日本産の属の多くが単系統群に当てはまり，日本産クロカワゲラは大きく分けて3つの系統から成ることが示された．．(3) 遺伝距離と形態形質の距離の間に正の相関があることが示された．クロカワゲラ科は遺伝的な差が大きくなるほど形態も異なっている．(4) クロカワゲラ科19属62種のCOI配列を220配列，Apteroperla（ハダカカワゲラ）属6種のHistone H3配列を28配列解読した．これらの配列データをDNAデータベースに登録し，DNAバーコーディングの精度向上に役立てられるものと考えられる．