小型の蝶ヤマトシジミ北限個体群において出現した色模様変化型の環境適応と進化

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本研究における目的は、鱗翅目シジミチョウ科の小型の蝶であるヤマトシジミの北限個体群において多数確認された翅の色模様修飾の出現要因を探ることを目的としている。その要因解明のため、１、野外個体における色模様修飾形質の遺伝性、２、色模様修飾と低温耐性の同時進化、３、色模様修飾個体における選択圧の有無という３つの視点から、去年度に引き続き研究を進めてきた。今年度の実験として、ヤマトシジミの生息北限において採集された斑紋修飾個体および非修飾個体からそれぞれF1、F2、F3を得たのち、各世代における色模様修飾個体の出現頻度を比較したところ、修飾個体が有する斑紋が遺伝することが確認され、北限個体群において生じた色模様変化形質が一部の個体では遺伝的に固定されていることが明らかとなった。また、配偶者選択における、雌個体の色模様修飾に伴う選択圧の有無を調べるため、北限個体の雄を用いて、修飾個体と非修飾個体とを選択させる行動実験を行ったところ、北限個体では南方の個体群と同様の選択性を示し、斑紋修飾が雄の配偶者選択に大きな影響を及ぼさないことが明らかとなった。以上の成果から、ヤマトシジミの北限個体群において生じた色模様修飾型の出現機構がほぼ明らかとなり、その過程は以下のようであったものと考えられる。すなわち、生息環境の北進に伴う未経験の低温環境が生じ、そのような低温環境に耐えるだけの低温耐性を持つ個体において、副次的に生じた色模様修飾が、低温環境が継続されることにより遺伝的に固定され、さらに色模様修飾個体に大きな選択圧がかからなかったことにより個体群内に浸透した結果、北限個体群において、色模様修飾個体の大量出現が生じたものと考えられる。以上の研究結果は、表現型可塑性が生物の進化の直接的な原動力になる可能性があることを示す、非常に貴重な研究事例であるものと考えられる。