分類学上は, 界 門 綱 目 科 属 種 動物界 脊索動物門(脊椎動物亜門

分類学上は,
(※動物で用いられる主なもの)
界
動物界
門
脊索動物門(脊椎動物亜門)
綱
硬骨魚綱
目
ダツ目
科
メダカ科
属
種
メダカ属
生物を扱う際の
メダカ
※分類は生物学事典による
以上に加え,亜-,上- などをつけて細分することがある.
「品種」は分類学上の単位ではない(注:植物では採用する場合もある)
基本単位
主な 種の定義(種の概念)
類型学的種概念: 同一の特徴を持つ個体の集まり
(Typological species concept)
形態学的種概念: 形態的特徴を共有する個体の集まり
(Morphological species concept: )
生物学的種概念: 生殖可能で,他から隔離される個体の集まり
(Biological species concept: Dobzhansky 1935, Mayr 1942)
進化学的概念:
進化の歴史を共有する個体の集まり
(Evolutionary species concept: Wiley 1978)
系統学的種概念: 系統を共有する個体の集まり
(Phylogenetic species concept:Cracraft 1989)
生態学的種概念: 生態的特徴を共有する個体の集まり
(Ecological species concept: Van Valen 1976)
種の認知概念:
互いに認知可能な個体の集まり
(Recognition species concept: Paterson 1985)
種の結合概念:
上記複数の基準を包括する個体の集まり
(Cohesion species concept: Templeton 1989)
※詳細は原著等を参照のこと
『類型学的種概念』とは?
異型
変わった特徴
違う特徴
種A
同じ特徴
種B
同じ特徴
同じ特徴
= 一つの種(変わった特徴は異型)
違う特徴
= 別々の種
『形態学的種概念』とは?
種A
違う形態
似た形態
種B
似た形態
変異を含む
似た形態を共有
= 一つの種
違う形態
= 別々の種
『生物学的種概念』とは?
生殖を妨げる障壁
種A
繁殖可能
生殖的隔離
繁殖不可能
種B
繁殖可能
親
子
繁殖可能
= 一つの種
= 生殖的隔離なし
繁殖不可能 = 別々の種
= 生殖的隔離あり
系統学的種概念に基づいた種の評価
≒単系統性を示すグループが1つの種
集団1
集団2
ここ?
集団3
集団4
どこまでを
単系統とする?
集団5
集団6
ここ?
集団7
集団8
集団9
集団10
集団11
集団12
集団13
集団14
集団15
集団16
集団17
集団18
1.2
0.9
0.6
0.3
0.0
遺伝的距離
(※遺伝的に似たものほど値が小さい)
基準は
必ずしも存在しない
例えば,
種の基準は?
生殖的隔離の存否
(生物学的種概念)
猿払川(北海道)
●集団1
これは,
ヤツメウナギの
系統樹でした!
最上川(山形)
●集団2
ナルバ川(沿海州)
●集団3
カワヤツメ
キヤ川(アムール)
●集団4
猿払川(北海道)
▲集団5
ビエラヤ川(沿海州)
▲集団6
茶志骨川(北海道)
▲集団7
アリチー川(アムール)
▲集団8
シベリアヤツメ
オノン川(アムール)
▲集団9
インゴダ川(アムール)
▲集団10
石狩川(北海道)
■集団11
信濃川(新潟)
■集団12
庄川(富山)
■集団13
茶路川(北海道)
■集団14
雄物川(秋田)
■集団15
最上川(山形)
■集団16
庄川(富山)
■集団17
洛東江(韓国)
■集団18
1.2
0.9
0.6
0.3
0.0
遺伝的距離
(※遺伝的に似たものほど値が小さい)
スナヤツメ北方種
スナヤツメ南方種
それぞれの種間の同所的な
生息地で生殖的隔離が存在
生殖的隔離機構
【Futuyma(1998)を改変】
交配前(配偶子接合前)隔離機構 《雑種は生まれない》
・時間(季節)的隔離: 産卵時期の違い
・空間的隔離:
産卵場所の違い
・行動学的隔離:
行動や認知機構の違い
(鳴き声,フェロモン,視覚など)
・機械的隔離:
交尾器の構造の違い
・配偶子隔離:
メス体内と精子の不適合
交配後(配偶子接合後)隔離機構 《雑種は生まれる》
・雑種の死亡:
受精後すぐに死亡
・雑種の生存性の低下: 受精後しばらくして死亡
・雑種の妊性の低下:
不妊
・雑種崩壊:
雑種第二代以降における
妊性や生存性の低下
生物学的種概念に基づいた種の評価
生殖的隔離
種A
繁殖可能
繁殖不可能
種B
繁殖可能
親
子
種を特徴づけるアリル
生殖的隔離なし
=
一つの種 =同じ遺伝的特徴を持つ
生殖的隔離あり
=
別々の種 =異なる遺伝的特徴を持つ
カワヤツメとシベリアヤツメの例
(北海道 猿払川から採集)
※カワヤツメとシベリアヤツメは予め形態的特徴で区別
遺伝子座
カワヤツメ
(68個体)
MDH-3*
AA
68
MEP-2*
Yamazaki & Goto (1998)を改変
シベリアヤツメ
(47個体)
BB
47
CC : CD : DD
3 : 10 : 55
EE : EF : FF
1 : 11 : 35
アリルを共有しない
生殖的隔離の存在
別々の種
スナヤツメに存在した遺伝的に異なる2グループ
(3河川における遺伝子型頻度の比較)
Yamazaki & Goto (1996)を改変
※形態的特徴から全個体がスナヤツメと識別された
遺伝子座
大野川(北海道)
(41個体)
庄川(富山)
(86個体)
角川(富山)
(39個体)
MDH-3*
AA
41
AA : BB
52 : 34
BB
39
PGM-2*
CC : CD : DD
21 : 16 : 4
CC : CD : DD : EE : EF
14 : 26 : 11 : 33 : 1
スナヤツメA
《北方種》
EE : EF : FF
31 : 7 : 1
スナヤツメB
《南方種》
同所的な生息地においても両者間には遺伝的交流がない
→ 生殖的隔離の存在
→ それぞれが独立した種に相当
空中移動が可能な動物の場合
島
島
交流○
全体で1つの集団を形成
島
海
陸上生活する動物の場合
島
島
交流×
それぞれの島の個体が
1つの集団を形成
島
海
地点間で希な移動をする動物の場合
局所集団
島
島
希な移動・繁殖
全体で1つのメタ集団を形成
海
島
温暖な時代
寒冷な時代
1本の連結した川
海岸線
2本の独立した川
平面図
海岸線
断面図
海水面
海水面の低下
海水面
海水面の上昇
集団の二次的接触
過去
1つの集団
障壁
2つの集団
それぞれ遺伝的分化
現在
2つの集団の
二次的接触