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植物を餌とするテントウムシの系統進化を明らかに

系統進化学系・加藤徹助教のグループが論文を発表しました。以下、加藤先生による解説です。

植物を餌とする昆虫(食植性昆虫)は、種数にして全生物の4分の1を占める最も種類の多い生物群です。従って、彼らの進化の過程を解明することは、生物多様性の起源についての相当部分を説明することに繋がると期待されます。

マダラテントウ族(Tribe Epilachnini)は植物を餌とするテントウムシの一群で、主にEpilachna属とHenosepilachna属からなる種で構成されていますが、いくつかの“マイナー”な属も含まれています。本研究は、これら食植性テントウムシの系統進化を明らかにすることを目的に、アフリカ、アジア、中南米、およびオーストラリア(パプア)の各地域から採集したマダラテントウについて(図1)、ミトコンドリアおよび核領域のDNA塩基配列をそれぞれ決定し、分子系統学的解析を行ないました。

図1.世界各地のマダラテントウ(抜粋).

図1

その結果、得られた系統樹は、Epilachna属およびHenosepilachna属の両者が多系統となる樹形を示し、将来的には本族の分類学的再編が必要となるであろうことが示唆されました。また、得られた系統樹の樹形をもとに、祖先系統の分布域を推定したところ、本族はアフリカに起源を持ち、その後、他の地域に分散した可能性が示唆されました(図2、左)。さらに、本族の種分化に伴う食草変換の頻度は、一部(アジア)のEpilachna属の系統で非常に高かった一方、それ以外の系統ではあまり高くなく、ウリ科(Cucurbitaceae)から他科への食草変換が主なイベントだったことが示唆されました(図2、右)。

図2.分子系統樹に基づく祖先形質の推定(左:分布域、右:食草).

図2

 

Katoh T, Koji S, Ishida TA, Matsubayashi KW, Kahono S, Kobayashi N, Furukawa K, Viet BT, Vasconcellos-Neto J, Lange CN, Goergen G, Nakano S, Li NN, Yu GY, Katakura H (2014) Phylogeny of Epilachna, Henosepilachna, and some minor genera of phytophagous ladybird beetles (Coleoptera: Coccinellidae: Epilachninae: Epilachnini), with an analysis of ancestral biogeography and host-plant utilization. Zoological Science 31: 820-830

http://www.bioone.org/doi/abs/10.2108/zs140088

 

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