ビッグヘッドとシルバーコイの進化と遺伝。在来個体群の保全と侵略的種の抑制

Evolution and genetics of bighead and silver carps: Native population conservation versus invasive species control.

• Guoqing Lu
• Chenghui Wang
• Jinliang Zhao
• Xiaolin Liao
• Jun Wang
• Mingkun Luo
• Lifeng Zhu
• Louis Bernatzhez
• Sifa Li

抄録

大頭鯉と銀色の鯉は、主に中国原産で、70カ国以上に導入されている。古生物学的・分子系統学的解析により、ビッグヘッド・コイとシルバー・コイは揚子江・黄河流域を起源とし、現代の個体群は最後の氷河期に地理的に隔離された魚類が二次的に接触したことに由来する可能性があることが示されている。在来河川（揚子江、珠江、アムール）と導入・侵入環境（アメリカのミシシッピ川、ハンガリーのドナウ川）の個体群間に有意な遺伝的差異が見られ、個体群分化には遺伝的背景と生態選択が関与している可能性が示唆された。オオコイや銀コイの個体群分化は在来河川内で起こっているが、導入地域であるミシシッピ川流域（MRB）では、少なくとも銀コイでは遺伝的な分化が起こっている可能性が高い。銀コイとビッグヘッドコイの種間交雑は在来地域ではまれであるが、MRBでは広範な交雑が見られ、これは種間の遺伝子の流れを制限するための生殖隔離障壁がないより均質な環境に移行したことによると考えられる。また、在来種のコガネムシと銀色のコガネムシの野生個体群は劇的な減少を経験しているのに対し、導入されたコガネムシはMRBに過剰に生息し、2つの侵略種と考えられていることから、漁獲能力（乱獲と乱獲）が水産資源の利用と管理の決定的な要因であることが強く示唆されています。本レビューは、ホオジロコウモリの進化史と個体群の発散に関するグローバルな視点を提供するだけでなく、在来個体群の保全と侵略的種の制御に関わる重要な問題に対処するための国際的な研究協力を呼びかけるフォーラムでもある。

Bighead carp () and silver carp (, collectively called bigheaded carps, are cyprinids native mainly to China and have been introduced to over 70 countries. Paleontological and molecular phylogenetic analyses demonstrate bighead and silver carps originated from the Yangtze-Huanghe River basins and modern populations may have derived from the secondary contact of geographically isolated fish during the last glacial events. Significant genetic differences are found among populations of native rivers (Yangtze, Pearl, and Amur) as well as introduced/invasive environments (Mississippi R., USA and Danube R., Hungary), suggesting genetic backgrounds and ecological selection may play a role in population differentiation. Population divergence of bighead carp or silver carp has occurred within their native rivers, whereas, within the Mississippi River Basin (MRB)-an introduced region, such genetic differentiation is likely taking place at least in silver carp. Interspecific hybridization between silver and bighead carps is rare within their native regions; however, extensive hybridization is observed in the MRB, which could be contributed by a shift to a more homogenous environment that lacks reproductive isolation barriers for the restriction of gene flow between species. The wild populations of native bighead and silver carps have experienced dramatic declines; in contrast, the introduced bigheaded carps overpopulate the MRB and are considered two invasive species, which strongly suggests fishing capacity (overfishing and underfishing) be a decisive factor for fishery resource exploitation and management. This review provides not only a global perspective of evolutionary history and population divergence of bigheaded carps but also a forum that calls for international research collaborations to deal with critical issues related to native population conservation and invasive species control.

© 2020 The Authors. Evolutionary Applications published by John Wiley & Sons Ltd.