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| ハワイのショウジョウバエ | |
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| ドロソフィラ・シルベストリス | |
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ハワイショウジョウバエ科は、ショウジョウバエ属に属するハエの系統である。この単系統群には、ハワイ固有のショウジョウバエすべてと、ハワイ原産種と非ハワイ原産種の両方を含むScaptomyza属のすべてのメンバーが含まれる。ハワイショウジョウバエ科は、2500万年前に生息していたと推定される共通の祖先から派生した。 [1] [2]ハワイショウジョウバエ科のハエの種は、種分化と行動進化のモデルとして研究されてきた。ハワイ固有の生態系の他のメンバーと同様に、ハワイショウジョウバエ科の多くの種の保全状況は、生息地の喪失や外来捕食者などの要因によって脅かされている。[3]
多様性
ハワイショウジョウバエ科には推定1,000種がいる。[1] 2022年現在、[アップデート]689種が記載されており、そのうち273種はScaptomyza属で、そのうち148種はハワイ諸島に固有であり、416種はDrosophila属のハワイ固有種である。[4]ハワイショウジョウバエには、口器が変形した種群、足根が変形した種群、antopocerus種群、および絵羽系統など、いくつかの主要なグループがある。 [4]
スキャップミザ
Scaptomyza属はハワイ産と非ハワイ産の種の両方を含み、ハワイショウジョウバエの姉妹系統であり[2] 、ハワイショウジョウバエ全般について話すときには、この属のハワイ産種も含まれることが多い。Scaptomyza のハワイと非ハワイでの分布は、ハワイへの複数回の移住の結果、またはScaptomyzaとハワイショウジョウバエの共通祖先による1回の移住の後に大陸へ複数回移住した結果のいずれかとして説明できる。[6] [7] Scaptomyzaは現在、ショウジョウバエ属内に入れ子になっているいくつかの属の1つであり、そのため、属は側系統となっている。 [1]
ハワイ語ショウジョウバエ
ピクチャーウィング、ウミウシ、アテレドロソフィラ(PNA) 系統群
ハワイのショウジョウバエの絵羽系統は、羽のメラニン色素の複雑な模様にちなんで名付けられました。[8]この系統には、グリムシャウィ、プランティビア、アディアストラなどの種群が含まれます。
1970 年代に行われたハエ類の分類学と生物学に関する研究により、105 種が記述され、その後数十年の間にさらに数種が記述されました。[9]羽の模様の変異に関する最近の研究では、ハワイのショウジョウバエの系統における羽の多様性に特化したデータベースが作成されました。[10]これらのハエは、求愛行動、種間の交雑の可能性、幼虫の生態についても広範囲に研究されてきました。[11]多くのハエ類は、腐った樹皮や幹で繁殖します。[12]
アントポケラス、変形足根、繊毛足(AMC) 系統
アントポセラス属の種群には15種のハエが含まれており、成虫の体と卵のサイズが大きく、オスの触角が目立つことで知られています。[13] アントポセラス属は以前は別個の属と考えられていましたが、ハワイの他の系統内での系統学的位置に基づいて、ショウジョウバエ属に分類されました。 [14]アントポセラス属のハエの種は、マウイ島、モロカイ島、ラナイ島、ハワイ島で発見されており、オアフ島からは1種が発見されています。
変形足根種群は、雄の前足根の形状と構造の多様性からそのように名付けられました。 [13]これらの足根の変形には、平らでスプーン状の構造、細長い繊毛、剛毛の束などがあり、求愛ディスプレイに使用されると考えられています。アントポケルスと変形足根は主に腐葉土の中で繁殖します。
口器の変形種族グループ
口器が変形した種群は、他のショウジョウバエ種と比較して、ラベラ構造が異なる形態をしていることから名付けられました。 [15] この大きなグループのハエは、希少性や、多くの種が典型的なショウジョウバエの餌に引き寄せられないことなどから、比較的研究が進んでいません。これらのハエは繁殖生態において驚くべき多様性を示し、ほとんどの種が幼虫の餌として複数の宿主科を利用しています。[12]口器が変形したハエの種は100種以上記載されており、ハワイ諸島の主要島々に分布しています。[4]
ハレアカラエ種族グループ
ハレアカラエ属の種は典型的には小型で細身、光沢のある黒い体を持つ。[16]飼育記録によると、このグループのメンバーは菌類のみで繁殖する。[12]ハレアカラエ属のハエは50種以上記載されており、ハワイ諸島の主要島々に分布している。[17]これらの種は、一部の絵羽の種に比べて求愛ディスプレイが単純で、卵の糸が短いのが特徴である。一部の種は唇弁に黒い縁がある。
ルスティカ種族グループ
この謎めいた種群には、オアフ島、モロカイ島、ハワイ島で記載された3種が含まれますが、他の複数のグループと類似した特徴を示すため、歴史的にハワイのショウジョウバエに分類することが困難でした。 [18]これらの特徴には、いくつかのハレアカラ種を彷彿とさせる唇弁の硬化した縁や、 AMC系統群の 繊毛のある足根種を彷彿とさせる繊毛のある足根が含まれます。
研究
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ハワイのショウジョウバエは、種分化、集団遺伝学、ゲノミクスのモデルとして、また行動の進化と進化的発達（別名進化発生学）のモデルとして研究されてきました。[1] 1970年代から80年代にかけてハンプトン・L・カーソンらが行った染色体バンディング、交配行動、交雑のパターンに関する研究は、種間の関係を解明し、島々の進化の理解に貢献しました。[19] [20]
2007年に解読された12種のショウジョウバエゲノムのうち、 Drosophila grimshawiのゲノムは画期的なゲノムの1つとして選ばれました。 [21]それ以来、複数の種のゲノムサイズが調査され、主にサテライトDNAと非コード配列で構成される複数の系統でゲノムの拡大が明らかになりました。 [22]
生態と繁殖
ショウジョウバエ科の他の多くの種と同様に、ハワイの種は主に腐食性です。[23]メスのハエは、腐った樹皮、葉、果実、樹液、菌類など、さまざまな基質に卵を産みます。種によって宿主生物の選択にかなりの多様性があり、ハワイ固有の顕花植物の34科が宿主として利用されています。[12]多くの種は宿主特異性が高く、1つまたは少数の種の1つの基質タイプでのみ繁殖します。
ハワイのショウジョウバエ科のいくつかのグループは、ショウジョウバエ科のハエとしてはより珍しい繁殖習性を示しており、例えば、新鮮なキトランドラの葉で繁殖するキトランドラエ種群（Scaptomyza cyrtandraeとS. neocyrtandrae）や、クモの卵嚢で繁殖するScaptomyza亜属Titanochaetaなどがその例である。[12]
生殖形態には種によって大きな変異があり、卵巣内の卵巣小管の数[24] 、産卵管の形状[25]、卵の大きさや形状などが異なる。これらの形質の進化に関する研究では、ハエが卵を産む基質の違いが変異に関係していることが示唆されている。[23]
現状と保全
長期にわたる種の豊富さの調査により、ハワイのショウジョウバエ科のハエの数は、ハワイ固有の生態系の他の生物とともに全体的に減少していることが示されています。[3]現在、13種が連邦政府の絶滅危惧種に指定されています：Drosophila aglaia、D.differens、D.digressa、[26] D.hemipeza、D.heteroneura、D.montgomeryi、D.musaphilia、D.neoclavisetae、D.obatai、D.ochrobasis、D.sharpi、[27] D.substenoptera、およびD.tarphytrichia。1種、D.mulliは絶滅危惧種に指定されています。 [ 3]
ハワイのショウジョウバエ科の保全に対する脅威には、ブタ、ヤギ、ネズミ、シカ、ウシなどの外来種の侵入による生息地の喪失や、オオアリ、キバハリアリ、スズメバチなどの外来捕食動物による生息地の喪失などがある。 [ 3 ]さらに、Psidium cattleianum 、 Lantana camara 、 Melinis minutiflora 、 Rubus argutus などの侵入植物は、在来の宿主植物種を圧倒し、日光へのアクセスをめぐって競争で勝つ可能性がある。 Melinis minutifloraなどの可燃性のイネ科植物も、急速に広がる森林火災の一因となっている。ハワイのショウジョウバエ科の在来宿主植物の多くはすでに非常に希少であるため、これらの脅威は特に重要である。
種のグループ
以下はハワイのショウジョウバエ科に含まれる種群のリストである: [2] [4]
- スカプトミザ属（記載種数273種） [4]
- ハワイショウジョウバエ（記載種416種）[4]
- アントポケルス、変形足根、繊毛足根（AMC）系統
- アントポセルス種群
- 変形足根種群
- 絵羽、ウミショウジョウバエ、アテレドロソフィラ(PNA) 系統
- アディアストラ種群
- グリムシャウィ種群
- アテレドロソフィラ種群
- ウミショウジョウバエ種群
- ピクティコルニス種群
- プランティビア属種群
- ハレアカラエ種群
- 口器が変化した種群
- ルスティカ種群
- アントポケルス、変形足根、繊毛足根（AMC）系統
ギャラリー
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ドロソフィラ・セトシメンタム -
ドロソフィラ・ビロシペディス -
ドロソフィラ・ピクティコルニス -
ドロソフィラ・プリマエバ -
ショウジョウバエ -
スキャプトミザ・シルタンドラエ -
ショウジョウバエ
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ショウジョウバエ
参考文献
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