要約:
日本の科学者らは、本土から遠く離れた小笠原諸島で、これまで公式に認められていなかった新種のカメムシを発見した。研究者らは、ゲノムDNA分析を通じて、これまで同じ種だと考えられていた昆虫が、実際には2つの異なる種に属していることを発見した。さらに興味深いのは、人間によって導入された外来樹木が、地元の昆虫個体群の新たな進化的分化を促進している可能性があることです。
この研究は、弘前大学白神環境科学研究センターの相馬純氏と大阪公立大学の中浜直之氏が共同で実施した。研究結果は、2026 年 10 月 8 日にオープンアクセスジャーナル「ZooKeys」に掲載されました。
小笠原諸島は東京から南に約 900 ～ 1,000 キロメートルに位置し、ユネスコによって認識されている世界自然遺産です。長い間日本本土や他の大陸から隔離されていたため、この列島には数多くの固有の動植物が生息しています。この地域には多くの固有植物や陸産巻貝が生息しているだけでなく、現在までに約440種の固有昆虫が確認されています。しかし、これらの昆虫がどのように進化するのか、また島のさまざまな環境にどのように適応するのかについてはまだ多くの疑問があり、十分に研究されていません。
この研究の焦点は、Omoplax 属の在来昆虫です。レティキュラータは小さな半目目の昆虫で、通常、体と翼の表面に細かい網目のような模様があることがその名前の由来です。
これまで、父島列島と拝島列島に生息する一部のカメムシは、同じ種の Omoplax desecta として分類されていました。しかし、研究者らは昆虫の食物源と外部の色にいくつかの違いがあり、特に母なる島々の個体群はより具体的な宿主植物の好みを持っているようであることに気づいた。
これらの違いが異なる種に属することを意味するかどうかを調べるために、研究チームは、MIG-seq と呼ばれるゲノム解析技術を使用して 52 の昆虫サンプルを収集して分析し、ゲノム範囲から遺伝マーカーを抽出し、異なる集団間の進化的関係をさらに再構築しました。
その結果、父島諸島と拝島諸島の昆虫は遺伝的に異なり、これまで考えられていたような同種ではないことが示されました。
研究者らはその後、この昆虫の体の構造をより詳細に観察したところ、この 2 匹は遺伝情報が異なるだけでなく、雄の生殖器の微妙な構造にも安定した違いがあることがわかりました。この形態学的証拠は種の描写をさらに裏付けています。
研究チームは最終的に、拝島諸島の個体群を新種として正式に記載し、オモプラクス サンドールと命名しました。その名前は地元の宿主植物の名前に由来しており、この昆虫と地元の植物との生態学的密接な関係を反映しています。
この研究では、これらのカメムシの食料源が将来の進化の方向に直接影響を与える可能性があることも判明しました。
父島の Omoplax desecta は 2 種類の植物を食べることができます。1 つは地元の在来植物 Rhaphiolepis indica var.タシロイ、もう一つは人間が持ち込んだカロフィラム・イノフィラムです。後者は一般に中国語でハイメングオまたは瓊雅ベゴニアとして知られており、熱帯地域で一般的な植物です。
多くのカメムシは強い宿主特異性を持ち、通常は特定の植物のみを餌とするため、この状況はカメムシにとって特別です。研究者らは、父島諸島のOmoplax desectaが歴史上宿主転換を行ったこと、つまり、一部の個体群が人間によって持ち込まれたCalophyllum inophyllumを食物として利用し始めたことを発見した。
遺伝子分析により、この食料源の変化は比較的最近に起こったことが示されており、現在の証拠はそれが一度だけ起こったことを裏付けています。
研究者らは興味深い可能性を提起しました。人間による外来植物の導入により、新種が形成される条件が生み出されている可能性があります。異なる個体群が異なる植物に長期間依存すると、それらは徐々に異なる生態学的適応を発達させ、最終的には遺伝的および生殖的にさらに分化する可能性があります。
ただし、研究チームは、これは将来起こる可能性のある進化の過程にすぎず、この宿主の交代が新種の形成につながったとまだ結論付けることはできないと強調しました。
もう 1 つの驚くべき発見は、昆虫間の遺伝的関係の分析から得られました。研究者らは、外見が非常に似ていて、同じ植物を餌とするカメムシの中には、進化的に互いに最も近い親戚である必要はないことを発見した。
これは、種間の遺伝的関係を判断するために昆虫の外部形態と食料源のみに依存すると、誤った判断につながる可能性があることを示しています。海洋島に生息する昆虫は、従来の形態学的分類が示唆するよりも複雑な適応放散プロセスを経ている可能性があります。
いわゆる適応放散とは、異なる生態環境における同じ祖先集団の段階的な分化を指し、最終的には異なる生態学的地位に適応した複数の種を形成します。本土から遠く離れた海洋島の場合、地理的隔離と宿主植物の変化の両方がこのプロセスを促進する重要な要因である可能性があります。
研究者らはまた、現在の進化系図にはまだいくつかのギャップがあることも指摘しました。 2 つの非常に珍しい種のカメムシから入手可能な DNA サンプルが不足しているため、研究チームは現在、この属の昆虫の進化関係全体を完全に再構築することができません。これらの昆虫が最初にどのようにして小笠原諸島に到達したのか、そしてどのようにして異なる島間で徐々に分化したのかをさらに解明するには、今後さらに多くの島からサンプルを収集する必要がある。
この研究の重要性は、新しい昆虫種の発見だけでなく、島の生態系における種分化メカニズムの複雑さにもあります。特に注目すべきことは、人間によって導入された植物は、その地域の植生構造を変えるだけでなく、食物源を変えることによって昆虫の将来の進化の方向に間接的に影響を与える可能性があることです。
この観点から見ると、小笠原諸島の昆虫の進化の歴史は、人間の活動が自然生態系にどのような変化をもたらすかを研究するためのユニークなケースでもあります。
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