国立遺伝学研究所の大貫渓介氏、京都大学理学研究科の渡辺勝敏教授らから成る研究グループは、ネコギギについてゲノム分析を実施し、地域集団分化の歴史を明らかにしました。
この研究成果は「Ecology and Evolution」に掲載されています(論文タイトル:Genome-wide analysis successfully resolves population structure shaped by recent divergencein the endangered bagrid catfish Pseudobagrus ichikawai)。
生物多様性保全で重要な<種内集団の関係>
生物多様性の保全は現代社会における課題の1つです。
生物が進化し続ける存在であるとすれば、生物多様性保全において、対象となる生物の進化史を踏まえて行わることが重要とされています。
具体的には、対象の種がどのように現在の分布に至ったのか、どの集団とどの集団が近縁または遠縁なのかを把握し、それに応じて保全をするというものです。
これまで、種内系統の空間的配置を調べる「系統地理学」では、遺伝マーカーを用いた研究が蓄積されてきました。
しかし、遺伝マーカーでは種内集団間の関係を知ることができなかったようです。
ネコギギの地域集団
近年ではゲノムシーケンシング技術の向上・低コスト化によって身近な生物でも全ゲノム配列の新規決定などが適用可能となり、種内集団間の歴史を解明することが可能になっているといいます。
今回対象になったナマズ目ギギ科のネコギギ Pseudobagrusichikawai は、伊勢湾・三河湾周辺の川のみに生息する日本固有の淡水魚です。
本種は生息環境の減少により個体数を減らしており、絶滅危惧種に指定されているほか、国指定天然記念物でもあります。
ネコギギ(提供PhotoAC)ネコギギは絶滅に瀕した地域集団を多く抱える一方、遺伝的多様性の低さから、地域集団間の関係は謎に包まれていました。
湾を跨いだ集団の方が近縁
今回の研究では、現在のネコギギが生息する水系をほぼ網羅した10水系17地点で採集した本種のヒレの一部を採取。ヒレからデータを取得し、系統地理学的な解析と比較が行われました。
ネコギギ(提供:PhotoAC)解析の結果では、各水系のネコギギ集団が明確な遺伝的グループを形成していることが判明。さらに、伊勢湾奥部の集団同士、湾口部の集団同士が近縁であるパターンも見出されています。
つまり、湾口部の集団においては陸でつながっている伊勢湾奥部の集団より、湾を跨いだ湾口部の集団の方が遺伝的に近いということがわかったのです。
古水系とネコギギの集団分化
さらに、研究では湾奥部と湾口部の集団が最終氷河期の5~3万年にかけて分化したこと、湾奥部・湾口部の各集団は2~1万年かけて分化し数千年かけて完全に遺伝的交流と絶ったことが推定されています。
伊勢湾(提供PhotoAC)このパターンは、海水準が低下した最終氷河期に、伊勢湾・三河湾に存在したとされる古水系が生み出した、周辺河川の連結が関係しているとのこと。
湾全体が陸地になった最終氷河期では、単一の集団を形成していたネコギギが古水系の上流と下流で分化したのちに各地で分化、後氷期の海水準上昇で伊勢湾・三河湾が形成され、集団分化が完成したことを示しているといいます。
ゲノム分析による自然史の解明
今回の研究によって、伊勢湾・三河湾に存在したとされる古水系がネコギギの地域集団の形成に大きく関わっていることが、ゲノム解析によって明らかになりました。
今後もゲノム分析を通した自然史の解明および保全への応用がネコギギだけでなく、様々な生物において加速することが期待されています。
(サカナト編集部)