京大動物生態 Animal Ecology Lab. Kyoto University


研究について:フィールドからゲノムまで

 本研究室では,昆虫や魚類などの動物の生態と進化について,分子生態学,個体群・群集生態学,行動生態学といった幅広いアプローチで,さまざまな角度から研究を行っています.
 もともとこの研究室ではフィールドでの生態観察が中心でした.しかし生態学の多様化と,進化的研究課題への関心から,飼育実験や分子生物学的実験など,実験室内での研究の比重も高まっています.
 それでも教員,院生とも,国内のみならず海外のフィールドへたびたび出かけて調査を行っています.実験室に閉じこもらず,虫採り魚採りに熱中する,研究対象が野外で生きている姿を知っている,それがこの研究室のよいところです.

適応的多様化・種分化

 動物の適応的な多様化,そしてそれに関連する種分化について,野外観察,室内実験,分子生態学的解析を通して研究しています.例えば,魚や昆虫における,餌や生息場所タイプに対応した形態の分化が,どのような自然選択によって生じたのか,またその分化は,集団間の遺伝的分化や生殖隔離と結びついているのか.昆虫の近縁種間の交尾器の違いがどのような性選択,自然選択によって生じたのか,また交尾器の多様化進化がどう種分化に結びつくのか.
 適応分化や種分化を遺伝子レベルで解明するために,QTL解析や発現遺伝子比較が行われますが,そうした研究は,「エコゲノミクス」のアプローチで進められています.次世代シーケンサーが普及し,対象動物のゲノムから大量のシーケンスデータを得て解析が行われるようになりました..

個体群生態学

 個体群動態の研究は,生態学の最も基礎的な研究であり,適応進化の理解や種の保全においても重要な情報を提供します.本研究室では,絶滅が危惧されるネコギギについて,継続的な個体群調査が行われています.

種間関係・群集

 競争や捕食といった種間関係に関する研究もいろいろ行われています.資源をめぐる競争だけでなく,繁殖行動を介した種間の干渉(繁殖干渉)の研究,また植食性昆虫と餌植物の相互の適応,共進化など.
 群集レベルでは,淡水魚類,土壌無脊椎動物などの餌資源利用が,胃内容分析や安定同位体分析によって研究されてきました.

系統地理学・歴史生物地理学

 動物の種の地理的分布,地理的な集団分化・種分化がどのような歴史的背景をもっているのか,気候変動や地史とどのように関係しているのかについて,分子系統学的手法を用いて研究しています.とくに日本の淡水魚や,オサムシ,シデムシ,ネクイハムシといった鞘翅目昆虫が主な研究対象になってきました.

お知らせ

  • 2017年1月31日(火)修士論文発表会
    日時 1月31日 13時30分から
    場所 京都大学理学研究科2号館218室

    1 伊藤僚祐 
    「ハゼ科ウキゴリ属における 視物質ロドプシンの分子進化パターン」

    2 荒木 祥文
    「オオセンチコガネの色彩型の移行帯に関する研究」
    Studies on the transitional zone of color morphs in the Phelotrups auratus
    投稿: 2017/01/26 18:11、京都大学動物生態学
  • 2017年1月18日(水)山﨑 曜 君の博士学位論文公聴会
    2017年1月18日(水)16:30〜17:30 
    理学研究科2号館第2講義室
    山﨑 曜 君の博士学位論文公聴会が開かれます。
    ご来聴歓迎です。
    Species diversification through parallel freshwater adaptation in Rhinogobius gobies
    (ハゼ科ヨシノボリ属における平行的な淡水適応を通じた種多様化)
    投稿: 2017/01/10 19:29、京都大学動物生態学
  • 動物生態特別セミナー2016年8月12日(金)
    生態研センター門脇浩明さんのご紹介で,ニュージーランドLandcare ResearchのRichard Leschenさんにセミナーをしていただきます.
    多数の方々のご来聴をお待ちしております.

    日時:2016年8月12日(金)午後4時〜
    場所:理学部2号館315号室


    Natural History and Evolution of Alpine Beetles of New Zealand

    Richard AB Leschen
    New Zealand Arthropod Collection, Auckland, New Zealand

    Abstract:
    Insect diversity above the timberline has, in general, been poorly documented in New Zealand and limited to certain taxonomic groups. What is known about alpine beetles is confined to secondary observations in ecological studies and information contained in taxonomic works documenting species and genera. Examination of material held in museum collections, specimens derived from survey work, and insights from naturalists, indicates an unexpected and little appreciated richness in beetle species in alpine areas with low vegetation and exposed, rocky environments. Almost every survey of microcoleoptera above the tree-line produces species new to science and not seen in collections. To summarise on-going phylogenetic, ecological, and survey work: 1) some species have a wide altitudinal range, while some lineages contain species that are range- and/or alpine-specific; 2) high altitude specialists may have lowland counterparts and may be older in age than alpine plants or, rarely, may be of ancient origin with sister taxa outside New Zealand; 3) morphological adaptations include darker colouration and the absence of hind wings.

    紹介:Richard Leschenさんは、世界を代表する甲虫学者で、主にニュージーランドにおける昆虫の多様性と系統進化、分類学をご専門とされています。世界の甲虫のモノグラフを編集されているため、甲虫の分類・進化と自然史について何でもご存じです。インターネットで名前を検索するとギタリスト・シンガーソングライターとしての活動にも力をいれておられるため、そちらが上位にヒットしてしまいますが、甲虫の研究もアクティブに展開されています。

    Web:http://www.landcareresearch.co.nz/about/people/staff-details?id=bGVzY2hlbnI=
    投稿: 2016/07/12 1:57、京都大学動物生態学
  • 動物生態ゲストセミナー3月17日!
     伊津野彩子さん,坂田ゆずさんをお迎えし,ゲストセミナーを開催いたします.すべての関心のある方のご来聴を歓迎いたします.

    日時:2016年3月17日(木)16:00〜18:00

    場所:理学部2号館315号室

    ゲノムワイド解析に基づくハワイフトモモの環境適応における遺伝的基盤の解明

     伊津野彩子京都大学農学研究科 森林生物学研究室 D3)

      ハワイ諸島の固有樹種であるハワイフトモモ (フトモモ科) は、島内の多様な環境に生育し、優占樹種として生態系を構築する。環境の異なる集団間では樹高や葉形質に著しい種内変異が観察される。演者らは、一種内で生じた劇的な形態変化を伴う進化を理解するために、(1) 空間遺伝構造とその形成要因、(2) 環境適応の遺伝的基盤、(3) 過去の個体数変動を明らかにした。

     ハワイフトモモ種内の遺伝的変異をゲノムレベルで解明するために、まず、ハワイ島マウナロアに生育する1個体を対象に新規全ゲノム解読を行った。得られた配列を連結 (アセンブル) した結果、全長304 Mbpのゲノム配列が得られ、その中には39,305遺伝子と、ヘテロ接合塩基サイト847,078箇所が見出された。また、ヘテロ接合サイトの出現頻度に基づくコアレセントシミュレーションを行い、過去の有効集団サイズを推定したところ、本種は約400万年前にハワイ諸島に移入した際にボトルネックを受け、新島の造成にともなうニッチ拡大とともに個体群が成長し、その後に著しい個体群減少を経験したことが示唆された。

     また、ゲノム中の適応遺伝子座の候補探索と、空間遺伝構造に自然選択と遺伝子流動が及ぼす影響の検証を行った。ハワイ島マウナロア山麓の9集団72個体のSNPs遺伝子型から評価された全遺伝分散のうち、90%は集団内に保持されており、ゲノム全体では集団間の遺伝的分化は低いことが示された。集団間遺伝分散 (10%) は、標高および土壌堆積年数に沿った遺伝的分化で説明された。また、1.6%SNPsは、中立進化から外れたアウトライヤー遺伝子座としての集団間分化パターンを示し、適応的遺伝子座の候補である可能性が示唆された。空間遺伝構造の形成要因を一般化線形混合モデルを用いて検証したところ、全SNPsとアウトライヤーSNPsにおける集団間分化はそれぞれ、地理的隔離と環境による隔離により説明された。従って本種では、集団間の地理的障壁がないために大きな遺伝子流動が維持され、ゲノム全体の集団間分化は小さい一方、集団ごとに異なる自然選択が強く働くため、適応的形質に関連する一部の遺伝子座において大きな集団間分化が生じていることが明らかになった。

    外来植物セイタカアワダチソウの抵抗性の時間的な動態:原産地と侵入地における植物—植食者相互作用の地理的変異

    坂田ゆず(京都大学生態学研究センター 大串研究室 D3

     生物間の相互作用は環境要因の地理的な違いに応じて変化するため、生物の形質に対して同種の集団間でも異なる選択圧が働き、多様な形質が進化する。外来生物は、侵入の歴史が分かっていることが多いため、形質の進化を追跡できる理想的な材料である。本研究では、北米から日本に100年前に侵入し、全国に分布しているセイタカアワダチソウ(以下セイタカ)と、北米から日本に15年前に侵入し、セイタカに重度な食害をもたらしているアワダチソウグンバイ(以下グンバイ)を材料に用いた。セイタカのグンバイへの抵抗性の進化の時間的な動態と、抵抗性の変異を生み出すグンバイの密度を決める環境要因を明らかにするために、日米での野外調査や相互移植実験を行った。日米におけるグンバイの密度とセイタカの抵抗性の地理的変異、および日米間のグンバイの密度を決める要因について分かったことについて議論したい。

    投稿: 2016/03/05 4:04、京都大学動物生態学
  • 2016.2.2(火)修士論文公聴会 来聴歓迎!
    13:30より,理学部2号館218号室で,今年度の修士論文公聴会を開催します.関心のある方はぜひご来聴ください.

    13:30〜14:30 古田貴士「マイマイカブリの生活史」

    14:40〜15:40 遠藤千晴「琵琶湖水系におけるコイ科魚類カマツカの形態的多様性とニッチ利用の関係」

    15:50〜14:50 山下純平「人工消化法を用いた水生昆虫におけるハリガネムシ類の感染の観察」
    投稿: 2016/01/26 0:43、京都大学動物生態学
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最近の研究成果

GMYCアプローチによる種の境界:改訂版(藤澤他)
Fujisawa and Barraclough (2013) Syst. Biol. doi:10.1093/sysbio/syt033

河川の空間スケールと魚類群集構造(中川):博士論文の一部です
Nakagawa (2013) Ecology of Freshwater Fish. doi: 10.1111/eff.12070 

周期ゼミの進化史の分子系統解析(曽田他)
Sota et al. (2013) Proc. Nat.  Acad. Sci. USA DOI: 10.1073/pnas.1220060110.

ヒサカキの雌雄花に対する多食性植食者の選好性/パフォーマンス(辻・曽田)
Tsuji K, Sota T. (2013)  Entomol. Sci. DOI: 10.1111/ens.12019

マイマイカブリの体形の量的遺伝(小沼・曽田他)
Konuma J et al. (2013) Heredity 110: 86-93. doi: 10.1038/hdy.2012.68.

シクリッドの体色を決めるゲノム領域(高橋・堀・曽田)
Takahashi T et al. (2013)  Mol. Ecol. doi: 10.1111/mec.12120

RADシーケンスによるタモロコの高精度連鎖地図(柿岡・渡辺他)
Kakioka R et al. (2013) BMC Genomics 14:32. DOI:10.1186/1471-2164-14-32.

タモロコの多様化の歴史(柿岡・田畑・渡辺他)
Kakioka R et al. (2013) Env. Biol. Fishes 96: 631-644. DOI:10.1007/s10641-012-0054-x.

琵琶湖のイサザの遺伝的多様性(田畑・渡辺)
Tabata R, Watanabe K (2013) Env. Biol. Fishes DOI:10.1007/s10641-012-0062-x.

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