レセプト共生生物の侵入成功

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12578 (2023) この記事を引用

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レセプシアの侵入者の中で最も成功したのは、共生生物を含む底生有孔虫 Amphistegina lobifera です。 新たに征服した生息地では、この多産な石灰岩と生態系エンジニアは、本来の生息地の範囲を超える環境条件にさらされています。 どのプロセスが A. lobifera の地中海への侵入成功を促進したかを解明するために、SSU および ITS 遺伝子マーカーをカバーする約 1400 bp の配列断片を分析し、その在来地域からの個体群と侵入勾配に沿った個体群を比較しました。 遺伝的多様性は、ゲノム内、集団、地域、地理の 4 つのレベルで研究されました。 我々は、侵入は遺伝的分化と関連していないが、侵入集団ではrRNA遺伝子の複数コピー間のゲノム内変動が明確に抑制されていることを観察した。 インド太平洋と比較して遺伝的多様性の減少は、紅海の個体群ですでに観察されており、地中海への高い分散可能性は、インド洋から紅海への氷期後の拡大によって生じる橋頭堡効果と一致しているようです。 私たちは、侵入者集団の遺伝的構造は 2 つのプロセスを反映していると結論付けています。1 つは地中海の条件にあらかじめ適応していた紅海起源集団の高い分散能力、もう 1 つは侵入者における有性生殖の抑制です。 この発見は、海洋原生生物の侵入のコストについて新たな視点を提供するものである。地中海における侵入種の A. lobifera の成功は、有性生殖の放棄という犠牲の上に成り立っている。

気候変動によって引き起こされる生物侵入は現在、生態学的景観を大きく変えています1,2。 種が主にその気候エンベロープを追跡している通常の範囲の拡張とは異なり、侵入種はまったく新しい空間を征服し、気候（季節性）、物理的（光）、化学的（塩分）または生物的（マイクロバイオームおよびインタラクトーム）条件に直面する可能性が高くなります。彼らが本来の生息地内で経験した範囲を超えています。 これに関連して、特定の種がどのようにして侵入者として成功するかを理解することが重要です。 新たに征服された空間で異質な状況にさらされるという課題は、適応によって打ち消される可能性がある。 このシナリオでは、成功した侵入者は高い適応能力を示すことが期待できます 3,4。 あるいは、例えば進化の歴史 5,6 、過去の移住イベント 7 、または生態学的フィルタリング 8 の結果として、在来個体群がすでに重要な適応を備えている可能性もあります。

レセプシア侵入として知られる顕著な生物侵入現象が 1869 年以来、地中海で起こっています。この年のスエズ運河の開通により、インド太平洋の海洋生物種の地中海への劇的な、ほぼ一方向の移動が始まりました。 これまでのところ、地中海東部では 600 を超える侵入海洋種が報告されており 9,10、進行中の温暖化によりレバント盆地がより熱帯らしくなるにつれて、さらに多くの新たな侵入者が出現しています 11。 特に成功した侵入者の中には、共生生物を保有する大型の底生有孔虫 (LBF) があります。 LBF は沿岸の浅い水域に生息しており、通常、藻類や硬い基質に付着して生息しています12。 有孔虫は生涯を通じて能動的に運動する能力が限られていますが、成体標本は受動的に浮遊して電流によって輸送されます 13 。また、有性生殖によって生成される微小な幼体、繁殖体、または鞭毛のある配偶子の受動的運動性はさらに大きい可能性があります 14,15。 さらに、魚の消化器系内を移動することによって媒介される有孔虫の拡散が地中海で記録されています14,14。 この複数の分散メカニズムの組み合わせにより、種の範囲が広くなり、地域的な個体群の分化が欠如します17。