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ガラパゴスの侵略者:歴史と遺伝学が融合するとき

遺伝学の研究は、遺伝を担う分子から生物の適応と進化まで、幅広いトピックを扱います。このスペクトル内には、遺伝学が歴史科学に変わり、種の歴史的記録をテストするために使用できるニッチがあり、それによってその物語をよりよく理解することができます.これの特に興味深い例は、侵入種の研究です。侵入種は、以前は発見されていなかった生態系を最近占有した生物です (その環境の地元住民に脅威を与えることもあります)。遺伝学を使用してこれらのシナリオを調査できます。また、象徴的なガラパゴス諸島よりも、侵略イベントとその可能性のある結果を研究するのに適した環境はありますか?

エクアドルのサンフランシスコ・デ・キト大学の研究チームは最近、一般的なグァバ (Psidium guajava) の遺伝子分析を発表しました。 ) ガラパゴス諸島の 3 つの人間が住む島から、この種は侵略的であり、これらのユニークな島々の壊れやすい生態系に有害である可能性があると考えられています。この研究は、分子遺伝学の力と、19 世紀にこの群島に人間がどのように住んでいたかという文書化された歴史とを組み合わせ、固有の生態系にこれまで知られていなかった多くの動植物をもたらしました。

サンクリストバル島、サンタクルーズ島、イザベラ島の個体の超可変マイクロサテライト領域 (単純配列反復、または SSR とも呼ばれます) を分析し、集団遺伝学の理論的枠組みの下でこのデータを分析することにより、我々はそのモデルを構築しました。一般的なグアバがエクアドル本土からガラパゴス内のさまざまな島々に植民地化するまでの旅でとったさまざまなステップ(今日でも発見されています).最も支持されているモデルは、歴史的記録に適切に (そしてある程度満足のいくように) 適合しており、集団遺伝学ツールボックスでいくつかの方法を組み合わせることで、生態学的侵略の背後にある物語への洞察を提供できることを示唆しています。遺伝的記録と歴史的記録の両方が、この侵略的なグアバが最初にサンクリストバル島 (人間が定住した最初の島) に到達したことを示唆しています。ここから、人間の入植者のグループによって群島で最大の島であるイザベラに運ばれた可能性があります。最後のステップとして、サンクリストバル島とイザベラ島の両方からの人間の移動により、現在群島で最も人口の多い島であるサンタ クルス島に一般的なグァバが複数回導入された可能性があります。

しかし、この話は完全には語られていません。歴史的記録は、ガラパゴスのグアバ個体群がエクアドル中部または南部に由来することを示唆していますが、本当の起源は不明のままです.私たちの現在の取り組みは、P の遺伝的多様性の分析に焦点を当てています。グアジャバ エクアドル大陸での進化を理解し、ガラパゴスでの種の導入数と侵略の起源個体群を特定するため。

この知識の応用は、歴史的記録の調査を超えて広がり、島の固有住民の保護活動に手を貸すことさえできます.そのような種の 1 つは guayabillo (Psidium galapagensis) です。 )、生態学的ニッチを求めて侵略的なグアバと競合するため、遺伝的多様性が損なわれる可能性がある近縁種です。両方の種が種間雑種を形成し、遺伝的浸食として知られるプロセスでグアヤビロの遺伝的多様性が減少する可能性があるため、シナリオはさらに複雑になります。

USFQ の植物バイオテクノロジー研究所の主任研究員であり、ガラパゴスのサンクリストバルにあるガラパゴス科学センター (GSC) のメンバーであるマリア デ ルルド トーレス教授は、現在、彼女の研究チームと協力して固有種の遺伝的多様性を決定し、理解し始めています。 2つの種の間の交配が起こったかどうか。この研究は、チャペルヒルのノースカロライナ大学と共同でさらに開発されており、ゲノムツールの適用により、グアバとグアヤビロの間の交配の可能性と、この現象が種の生存に及ぼす可能性のある影響に関する新しい情報が生成されています。群島の固有種グアヤビロ。

参考文献:

<オール>
  • Urquía D、Gutierrez B、Pozo G、Pozo MJ、Espín A、Torres MdL (2019) ガラパゴス諸島の Psidium guajava:集団遺伝学と侵入種の歴史。 PLoS ONE 14(3):e0203737。 https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0203737
  • Lundh JP.ガラパゴス:簡単な歴史; 2004 [2017 年 9 月 20 日引用]。リポジトリ:ガラパゴス諸島の人間と地図の歴史 [インターネット].
  • Lundh JP. 1932 年から 1965 年にかけてのサンタ クルス島の農地と栽培植物、ガラパゴスの他の地域についてのコメント。ガラパゴス調査。 2006;64:12–25.
  • トレス MdL、メナ CF。ガラパゴス諸島の侵入種を理解する:Springer International Publishing AG; 2018.

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