日本固有科である最原始昆虫の遺伝的構造から紐解く複雑な日本列島の形成史との関連性

日本特有的最原始昆虫的遗传结构揭示了与日本列岛形成的复杂历史的关系

• 批准号: 16J09705
• 负责人: 竹中 將起
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J09705/
• 关键词: 種分化; 生物系統地理; 水生昆虫; カゲロウ目昆虫; 種分化連続体; ハンドメイティング; 系統地理; 遺伝子; 隠蔽種; 系統地理学; 構造線; 繁殖実験; カゲロウ

地球上に生息・生育する多種多様な生物は，種分化の産物であると言え，種分化機構の解明は生物多様性の創生機構の解明でもある．ここでの種とは，生物学的種概念に基づき，交配可能な集団で他の集団とは生殖的に隔離している集団を指す．つまり，種分化とは生殖隔離の進化であると言える．種分化機構を解明することは独立する集団がどのようにして分断し，生殖的に隔離され，生物が進化してきたのかを探る，進化生物学の最も重要な課題の一つである．これまでに，多くの研究者を魅了してきたが，長い時間をかけておこる進化的イベントであることもあり，生物学の中でも謎の多い課題であると言われてきた．本研究では，山岳源流域に適応した日本固有科・ガガンボカゲロウ科に属するガガンボカゲロウに注目した．これまでの研究から，種内に種レベルに匹敵する遺伝的分化した5つの系統群が内包しており，隠蔽種が含まれている可能性を示唆した．そのため，各系統群間が既に種として独立しているのかについて調べるために，交配実験をハンドペアリング法という手法を用いることによって独自に確立した．そこで，本研究課題において，これらの遺伝系統群間での交配実験を実施し，系統群間での生殖隔離の程度を調べた．その結果，不完全な弱い隔離を示す系統間や，強い隔離，そして完全な生殖隔離を示す系統間までと段階的な状態を示し，まさに「種分化連続体」と呼ばれる状態であることが明らかとなった．つまり，長い時間をかけて繰り広げられる種分化のプロセスを連続的に留めている好例であると言え，現在進行形で進む「種分化」現象の実態を追究し得る．そして，それに伴う生物多様性創出におけるメカニズムを垣間見ることのできる貴重な種であると言えるだろう．これらのことからガガンボカゲロウは，今後の種分化研究における鍵分類群になり得る種群であることを明らかとした．

Earth に interest-bearing, fertility す る many many others な biological は, differentiation of product の で あ る と え, differentiation of institutions の interpret は biological sex of others more の creation institution の interpret で も あ る. こ こ で の kind と は, biological species concept に base づ き, mating may な set 団 で he の set 団 と は に of reproductive isolation し て い る set 団 を す. Youdaoplaceholder0 ま ま, species differentiation と と reproductive isolation <s:1> evolution であると える. Differentiation of institutions を interpret す る こ と は independent す る set 団 が ど の よ う に し て breaking し, reproductive に isolation さ れ, biological evolution が し て き た の か を る, evolutionary biology の も most important topic な の a つ で あ る. こ れ ま で に, much く の researchers を incarnate the し て き た が, long time い を か け て お こ る evolutionary イ ベ ン ト で あ る こ と も あ り, biological の で も mystery の い subject more で あ る と said わ れ て き た. This study で は, mountain source valley に optimum 応 し た Japanese inherent · ガ ガ ン ボ カ ゲ ロ ウ に genera す る ガ ガ ン ボ カ ゲ ロ ウ に attention し た. こ れ ま で の research か ら, に within species レ ベ ル に match す る heritage 伝 differentiation し た 5 つ の system within the group of が pack し て お り, government contains all kinds of が ま れ て い を る possibility in stopping し た. そ の た め, each system between group が に both kinds of と し て independent し て い る の か に つ い て adjustable べ る た め に, mating be 験 を ハ ン ド ペ ア リ ン グ method と い う gimmick を with い る こ と に よ っ て に alone establish し た. そ こ で, this research topic に お い て, こ れ ら の heritage 伝 system between group で の mating be 験 を be し, system between group で の reproductive isolation degree of の を adjustable べ た. そ の results, incomplete な weak い isolation を す や between systems, strong い isolation, そ し て completely な reproductive isolation を shown す system between ま で と Duan Jie な state を し, ま さ に "differentiation of even 続 body と shout" ば れ る state で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. つ ま り, い long time を か け て Qiao り hiroo げ ら れ る differentiation of の プ ロ セ ス を even 続 に leave め て い る good example で あ る と え, but it is now to form で into む "differentiation" phenomenon の state be る し を investigated. そ し て, そ れ に with う biological sex of others more hit に お け る メ カ ニ ズ ム を walls between see る こ と の で き る な kind of valuable で あ る と said え る だ ろ う. こ れ ら の こ と か ら ガ ガ ン ボ カ ゲ ロ ウ は, future の differentiation of research に お け る key taxa に な り populations have る で あ る こ と を Ming ら か と し た.

项目成果

The genetic structure and the molecular phylogeography of Ephemera mayflies

蜉蝣蜉蝣的遗传结构和分子系统发育地理学

• 发表时间: 2018
• 作者: Takenaka Masaki;Kogawara Hiroaki;Tojo Koji
• 通讯作者: Tojo Koji

幅広く段階的に遺伝分化した系統群を包含する昆虫種を対象とした繁殖生態・種分化機構 ～ガガンボカゲロウにおける生殖的隔離確立プロセスの究明～

包括广泛的逐步遗传分化谱系的昆虫物种的生殖生态学和物种形成机制〜蜉蝣建立生殖隔离过程的调查〜

• 发表时间: 2018
• 作者: Takenaka Masaki;Kogawara Hiroaki;Tojo Koji;竹中將起・関根一希;竹中將起・東城幸治;竹中將起・東城幸治
• 通讯作者: 竹中將起・東城幸治

遺伝的に細分化する日本固有科・ガガンボカゲロウ科における分断 要因－段階のある生殖的隔離の検出－

导致日本特有的蜉蝣家族基因细分家族分裂的因素 - 阶段性生殖隔离的检测 -

• 发表时间: 2017
• 作者: Takenaka Masaki;Kogawara Hiroaki;Tojo Koji;竹中將起・関根一希;竹中將起・東城幸治;竹中將起・東城幸治;竹中將起・東城幸治
• 通讯作者: 竹中將起・東城幸治

Update on distribution area information of three species of Anisocentropus caddisflies inhabiting the Japanese Islands (Trichoptera: Calamoceratidae)

日本列岛三种异甲石蛾（毛翅目：卡拉莫角蛾科）分布区域信息的更新

• 发表时间: 2019
• 期刊: New Entomologist
• 作者: Takenaka Masaki;Shibata Saki;Shimura N;Ito Tomiko;Tojo Koji
• 通讯作者: Tojo Koji

「平成27年 9 月関東・東北豪雨」による鬼怒川・大洪水後の アカツキシロカゲロウ・ミツトゲヒメシロカゲロウへの影響

“2015年9月关东、东北暴雨”引发鬼怒川洪水后对红耳蜉蝣和蜜茎蜉蝣的影响

• 发表时间: 2016
• 期刊: New Entomologist
• 作者: Tojo K;Sekine K;Takenaka M;Isaka Y;Komaki S;Suzuki T and Schoville SD;竹中 將起・趙 在翼・東城 幸治;東城幸治・竹中將起;東城幸治・竹中將起
• 通讯作者: 東城幸治・竹中將起