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【本件のポイント】

  • 日本列島に生息する絶滅危惧種の純淡水魚類・シロヒレタビラ①)の適切な保全活動を促進するためには、自然分布域全体の系統地理学的パターンと遺伝的個体群構造を理解することが重要
  • 本研究では国内の全自然分布範囲に及ぶ採集地点の個体群から、分子系統樹では主に3つの系統を確認。さらに、集団構造解析(SAMOVA)を使用して瀬戸内海集水域の1つの系統内に5つの遺伝的分化グループがあることを発見
  • 遺伝的な地域差は、古水系の消失と山地の隆起による隔離が原因と考えられるが、四国・吉野川水系の個体群が、瀬戸内海を越えた琵琶湖・淀川水系の個体群と同じ遺伝子のハプロタイプを持つことを明らかにし、人為的移入が示唆された
  • 「世界淡水魚園水族館 アクア・トトぎふ」の飼育個体群も本研究の解析対象とし、在来系統の可能性が高いことが判明

 

【本件の概要】
 龍谷大学 生物多様性科学研究センターの伊藤玄 客員研究員と岐阜大学教育学部の古屋康則教授、三重県総合博物館の北村淳一 学芸員、滋賀県立琵琶湖博物館の川瀬成吾 学芸員・田畑諒一 学芸員、NPO法人流域環境保全ネットワーク研究員らの研究グループは、ミトコンドリアDNA②)解析から、シロヒレタビラの国内の自然分布範囲にわたる系統地理および遺伝的集団構造を推定し、その分布パターンの要因に迫る研究成果をNature Conservation誌(Pensoft Publishers社)にて公表しました。

本研究では、シロヒレタビラの遺伝的集団構造を、ミトコンドリアDNAのシトクロムb領域に基づいて解析したところ、先行研究と同一の3つの系統の存在を確認しました。系統Iの自然分布域は瀬戸内海集水域、系統IIおよびIIIは伊勢湾集水域と推定されました。さらに、遺伝的分化グループを探索する集団構造解析(SAMOVA)を用いて、瀬戸内海集水域の個体群を隣接する5つの遺伝的分化グループを発見。瀬戸内海集水域の個体群は、最終氷期に単一の古水系を通じて移動し、その後の海進によって分離され、遺伝的に分化したと推定されました。四国4県にまたがり四国全域の約20%に相当する広さを持つ吉野川水系の個体群は、瀬戸内海を越えた琵琶湖・淀川水系と同じグループに属していることから非自然個体群、すなわち人為的移入によるものであると考えられます

また、2004年に寄贈されたと伝わる「世界淡水魚園水族館 アクア・トトぎふ」の飼育個体群についても解析を行ったところ、伊勢湾集水域に固有のものと考えられる系統IIと推定。現在、伊勢湾集水域では在来個体群の生息地すべてに系統Iの外来個体群が人為的に移入されていることから、同館の飼育個体群は交雑していない可能性があります。

本研究は、瀬戸内海集水域におけるシロヒレタビラ個体群の新たな遺伝的分化の新証拠を発見し、先行研究と比較して個体数と調査地点を大幅に増加させることで、5つの異なる遺伝的分化グループに分化していることを示しました。研究グループは、瀬戸内海集水域におけるこれらの5つのグループを保全単位として提案します。


【研究の背景】
 環境省レッドリストで絶滅危惧IB類に分類されるシロヒレタビラは日本固有の淡水魚で、その個体数は河川や農業水路の開発により減少しています。シロヒレタビラの自然分布域内ではアユの漁業放流への随伴導入や個人的な放流による結果として、幾つかの水系に人為的移入が確認されており、これがシロヒレタビラの在来個体群に対して交雑などの影響を及ぼすのではないかと懸念されています。

 先行研究では、伊勢湾集水域に2系統、瀬戸内海集水域に1系統が遺伝的に分布していると考えられていましたが、採集個体数が限られていたため詳細な地域間の遺伝的分化については不明でした。そこで、本研究グループは、シロヒレタビラの適切な保全活動を促進するためには、自然分布域全体にわたる系統地理学的パターンと遺伝的個体群構造を理解することが重要だと考え、今回の研究に着手しました。


1.発表論文
 題 目:Phylogeography and genetic population structure of the endangered bitterling Acheilognathus tabira tabira Jordan & Thompson, 1914 (Cyprinidae) in western Honshu, Japan, inferred from mitochondrial DNA sequences
 和 訳:日本の本州西部に生息する絶滅危惧種シロヒレタビラの系統地理と遺伝的集団構造をミトコンドリアDNA配列から推定する
 
著 者伊藤 玄1 2・小山 直人3・野口 亮太2・田畑 諒一4・川瀬 成吾4・北村 淳一2 5・古屋 康則6
 所 属:1龍谷大学 生物多様性科学研究センター 2 NPO法人流域環境保全ネットワーク
     3 NPO法人 ニッポンバラタナゴ高安研究会 4 滋賀県立琵琶湖博物館
     5
三重県総合博物館 6 岐阜大学 教育学部
 掲載先:掲載先:国際オンライン専門誌Nature Conservation誌(Pensoft Publishers社)
 リンク:
https://doi.org/10.3897/natureconservation.56.111745(2024年8月8日にWEB公開)


2.用語解説
①)シロヒレタビラ(学名:Acheilognathus tabira tabira) ■■以下の写真は転載/加工可能■■


2020年4月29日 淀川水系採集 川瀬成吾氏撮影

コイ科タナゴ亜科タナゴ類に属する淡水魚類の1種で、水田近くの水路にいる平たい魚を意味する「タビラ」の基亜種。タビラは、シロヒレタビラ、セボシタビラ、アカヒレタビラ、キタノアカヒレタビラ、ミナミアカヒレタビラの5亜種に分類される。雄の臀鰭外縁の婚姻色(繁殖期に現れる平常時とは異なった体色や斑紋)が美しいことから飼育や釣りの対象として人気が高く、近年人為的な移入と見られる確認例が相次いでいる。5亜種の形態は重複しているが、各亜種はミトコンドリアDNA(mtDNA)を用いた系統解析により明瞭に区別できる。
 

②)ミトコンドリアDNA(mtDNA)
細胞内小器官のひとつであるミトコンドリア内に存在するDNAのこと。ミトコンドリアはエネルギー生産や呼吸代謝の役目を持つ特殊な器官で、動植物や菌類などほとんどすべての生物の細胞に見られる。ミトコンドリアDNAは、核DNAに比べて塩基置換の起こる速度が速いこと、母性遺伝であること、その数が多いといった特徴があることから、生物の進化を研究する上で有効なツールとなっている。

 

■■■ 転載/加工可能な論文中の図(1点) ■■■


図1. シロヒレタビラの採集地点。2015年から2020年にかけて、瀬戸内海および伊勢湾集水域の10河川の流域12箇所から合計140個体を採集し、シロヒレタビラの自然分布域をカバーした。本研究で未採集の場所は長良川、木曽川、櫛田川であり、これらの個体群については、先行研究の塩基配列データを引用した(Kitamura et al. 2012; Umemura et al. 2012, アスタリスクの地点)。さらに「世界淡水魚園水族館 アクア・トト ぎふ」の飼育個体群も本研究の分析対象に含めた。
この標⾼図は、国⼟地理院( https://maps.gsi.go.jp/ ) および国⼟交通省のデジタル国⼟情報(https://nlftp.mlit.go.jp)の許可を得て使⽤している。


問い合わせ先:

・龍谷大学 研究部(生物多様性科学研究センター)
 Tel 075-645-2184  ryukoku.biodiv@gmail.com https://biodiversity.ryukoku.ac.jp/


・三重県総合博物館
 Tel 059-228-2283     MieMu@pref.mie.lg.jp
 https://www.bunka.pref.mie.lg.jp/MieMu/  


・岐阜大学総務部広報課
 Tel 058-293-3377    kohositu@t.gifu-u.ac.jp   https://www.gifu-u.ac.jp/


・滋賀県立琵琶湖博物館
 Tel 077-568-4811  info@biwahaku.jp https://www.biwahaku.jp/ 


・NPO法人流域環境保全ネットワーク 
 ryuikinet@gmail.com
 https://www.npo-homepage.go.jp/npoportal/detail/024000510


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2024年8月28日、テンプル大学ジャパンキャンパス(TUJ)マシュー・J・ウィルソン学長及び岸田克美同大エグゼクティブディレクターが本学深草キャンパスを訪問し、入澤崇学長、大門弘幸副学長(国際担当)、深尾昌峰副学長(将来計画担当)、清水耕介国際学部長らが迎えました。

TUJはテンプル大学(米国・ペンシルベニア州立)の日本校で、2025年1月には、京都市伏見区内に京都キャンパスの開設を予定しています。同じく京都市内に拠点(深草キャンパス、大宮キャンパス)を構える本学との間では、様々な連携や共創が期待されています。

こういったことを背景に、本年3月のマシュー・J・ウィルソン学長による本学への表敬訪問に続き、今般、TUJ京都キャンパスの責任者として着任した岸田克美氏を交え、今後の連携に向けた懇談の場が設けられました。

ウィルソン学長及び岸田氏からは、京都キャンパス開設の背景やそこでの中長期的な展望について語られ、近接する本学との連携への高い期待が寄せられました。

その後、懇談内容は、日常的な学生交流、科目の相互提供・共同開発、施設の共同利用の可能性など多岐にわたり、充実した意見交換がなされました。

入澤学長は、「グローバル化を促進する龍谷大学としても、今回のTUJとの連携に期待している」とし、「具体的な協議に移行し、連携を加速させたい」と語りました。



北海道大学大学院理学研究院の竹内 勇一准教授、愛媛大学大学院理工学研究科の畑 啓生教授、本学先端理工学部・生物多様性科学研究センターの丸山 敦教授らを中心とする国際研究グループは、世界一の魚種数(約800種)を誇るマラウイ湖において、野外で採取したシクリッド魚類の一種Docimodus evelynae(ドシモードス エベリナ)が、同所的に生息するコイ科魚類Labeo cylindricus(ラベオ シリンドリカス)の「追星(おいぼし)」を主に食べていたことを突き止め、Scientific Reports誌(Springer-Nature社)にて公表しました。

「追星(おいぼし)」とはコイ科魚類の口の周りに見られる、ボツボツしたイボのようなもの。日本に生息するコイ科魚類では、繁殖期を迎えたオスの口部にばかり見られるもので、メスを惹きつけたり他のオスを追い払うのに使われると考えられていることから、「恋のシンボル」とも言われます。今回見つかった「犠牲者」であるコイ科魚類Labeo cylindricusは、メスでも追星が見られるようで、この種の追星が何に使われているかは、よく分かっていません。なお、主な餌として追星を食べている魚の報告は、シクリッド魚類だけでなく、他の魚類においても前例がなく、図鑑に書き加わるような新発見です。
⇒詳細:プレスリリース

【発表論文】
英文タイトル:Preying on cyprinid snout warts (pearl organs) as a novel and peculiar habit in the Lake Malawi cichlid Docimodus evelynae
タイトル和訳:コイ科魚類の追星を捕食するというマラウイ湖のシクリッドDocimodus evelynaeにおける新規で奇妙な食

著者:
竹内 勇一(北海道大学 大学院理学研究院 准教授)、畑 啓生(愛媛大学 大学院理工学研究科 教授)、佐々木 瑞希(帯広畜産大学)、Andrew MVULA(龍谷大学)、水原詞治(龍谷大学)、Bosco RUSUWA(マラウイ大学)、丸山 敦(龍谷大学 先端理工学部 教授)

掲載誌:国際オンライン専門誌「Scientific Reports」(Springer-Nature社)
DOI:10.1038/s41598-024-69755-z
公表日:日本時間2024年8月28日(水)午後6時(オンライン公開)


シクリッド魚類の一種「ドシモードス エベリナ」の胃内容分析を行った結果、主に「未知の白くて固いボツボツした物体」によって占められていた。形態分析、組織解析、DNA分析により、その正体はコイ科魚類の「追星(おいぼし)」であることが明らかに。

シクリッド魚類の一種「ドシモードス エベリナ」の胃内容分析を行った結果、主に「未知の白くて固いボツボツした物体」によって占められていた。形態分析、組織解析、DNA分析により、その正体はコイ科魚類の「追星(おいぼし)」であることが明らかに。

追星は一見すると栄養素が無さそうにも見えますが、ケラチンたんぱく質で構成され、魚やエビなどの他組織と同等のカロリーを持つことが、本論文のなかでも示されています。追星はコイ科魚類に一年中みられることから、利用が持続可能な資源です。このシクリッドにとって、追星はエネルギー豊富な食物源として機能し、マラウイ湖の多様で競争の激しい生態系の中で、生存可能性に貢献していると考えられます。

捕食者と被食者の相互作用(食う食われるの関係)は、生物多様性を支える重要な基盤と考えられています。本研究の結果は、熱帯地域における生物群集の多様性に富む生態系を形作るメカニズムを理解する上で重要な情報を提供するものです。

 
今回の共同研究に関して、丸山 敦教授(本学先端理工学部/生物多様性科学研究センター・兼任研究員)のコメントと写真を紹介します。

誰も知らない現象に出会えた、とても幸せな共同研究でした。25年もマラウイ湖に通っている私は、潜水・採集作業の指揮からXRF分析・CT撮影まで、どっぷりこの研究を楽しめました。鱗を食う(十分珍しい!)はずの魚の胃から知らないものばかり出てくる、と竹内先生(北大)から報告が届き、心底驚いたのを覚えています。手がかりのない中、廃棄物工学、寄生虫学、バイオメカニクスなどの分析技術をお借りして正体を絞っていく過程は、推理ドラマのような楽しさでした。しかも、やっと突き止めた正体「追星」は、自分より大きな魚の口についているもので、どうやって食べているのか、いまだ謎のまま・・・。ワクワクが終わりません。


マラウイ湖と調査船と丸山教授

マラウイ湖と調査船と丸山教授


現地調査メンバー

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