水生生物の進化,生態,自然史に関する研究をしています。
生物多様性の源は種分化と呼ばれる現象です。種分化がどのように進行するのかについては多くの研究がなされてきましたが,未だ謎が多く残されています。特に,種分化する途中あるいはいったんは分化した集団間で交配が生じる交雑現象は,種分化を促進することも抑制することもあるとされている,不思議な現象です。日本の広い地域に分布するアブラハヤとタカハヤという淡水魚類と,多くの河川に独立に存在するその交雑帯に対し,発展著しいゲノミクス技術を適用することで,種分化と交雑現象のメカニズムの一端を解明しようとしています。
アブラハヤとタカハヤ|photo by K. Onuki
保全ゲノミクスとは,ゲノム情報を扱う技術・手法を運用して,生物の保全を目指す新興学問分野であり,生物保全の現場に遺伝学を導入した「保全遺伝学」が,近年のゲノムワイド解析技術の進展と相まって発展したものです。私は保全ゲノミクスを「生物集団が絶滅するメカニズム」を明らかにするという基礎科学の側面,そしてそのメカニズムに基づいて保全の現場で取るべき方針を定める応用科学の側面を併せ持つ分野と理解しています。全ゲノムリシーケンシングをはじめとするゲノミクスの手法を用い,イタセンパラやネコギギといった希少淡水魚類の系統保存集団における急速なゲノム進化を調べています。
イタセンパラ|source of photo: ffish.asia
淡水魚類は一生の一部または全てを淡水域に依存しているため,遺伝的な系統が地域によって分化しやすいという特徴があります。これを逆手にとると,淡水魚類の系統の地理的な分布を調べることで,その種が現在の分布をどのように形成してきたのか推定することができます。こうした,系統の空間的配置を調べる学問分野が「系統地理学」です。私は,この系統地理学に,次世代シーケンサーで得られるゲノムワイドな情報を取り込んで,これまで解読されてこなかった淡水魚たちの歴史に迫る「次世代系統地理」に取り組んでいます。保全ゲノミクスの対象にもしているイタセンパラやネコギギの歴史について,これまでにない解像度で明らかにしています(論文化がんばります)。
ネコギギ|photo by K. Watanabe
外来生物が移入先でどのような振る舞いをするのかを明らかにすることは,その低密度管理・駆除に向けた情報の蓄積,在来生物への影響評価の観点から重要です。それだけでなく,外来生物個体群の動向を詳細に調べることは,望まれる形ではないにせよ,実際の地球史の中で起こってきたであろう新種の分散およびニッチの占拠の「再現実験」となり得ます。小さい頃から遊び場だった湧水で突然増え始めたカワリヌマエビ属の外来種(シナヌマエビ)について,その移入実態や移入先での生態に興味をもって研究を行っています。
シナヌマエビ|photo by K. Onuki