ゲノム解析で解き明かす、遺伝子の流動とオスの大アゴ進化の関係
比較社会文化研究院
荒谷邦雄 主幹教授
ポイント
・ノコギリクワガタ類は、伊豆諸島において、本土から遠い島ほどオスの“武器”である大アゴ（おおあご）が小型化し、最南端の八丈島の集団で最も顕著に縮小していた。
・ノコギリクワガタの全ゲノム配列を解読し、本土と伊豆諸島の集団間で比較した。
・ハチジョウノコギリでは、成長因子であるインスリンの受容体遺伝子（InR2注1））が固有の配列を持ち、大アゴサイズ縮小をもたらした遺伝子の1つであることを示した。
・本土集団から伊豆諸島中間集団へは遺伝子の流れ注2）が生じていたが、八丈島の集団は約15万年前からこれらの集団から隔離され、固有の遺伝的特徴を持っていた。
・強力な海流である黒潮の過去の流路変動が八丈島へのノコギリクワガタの流入を阻むようになった、という”黒潮制限仮説”を提唱した。
概要
名古屋大学大学院理学研究科の岸野 紘大 博士後期課程学生、岡田 泰和 教授、東京都立大、九州大学大学院比較社会文化研究院の荒谷 邦雄 主幹教授の研究グループは、伊豆諸島に生息するノコギリクワガタ類を対象として、集団間の遺伝子の流れ（遺伝子流動）の歴史が、オスの“武器”である大アゴの進化とどのように関連するのかを、全ゲノム解析と遺伝子機能解析を組み合わせて明らかにしました。
日本全国に広く分布するノコギリクワガタは、大型の個体は湾曲した大きな大アゴを持ちますが、海洋島群である伊豆諸島の南端、八丈島に生息するハチジョウノコギリクワガタは大アゴが小型化し、湾曲はほとんど見られません。伊豆諸島では、本土から遠い島ほど相対的な大アゴサイズが小さくなり、八丈島の集団で最も縮小していました。さらに、全ゲノム解析の結果、伊豆諸島の中間に位置する島々の集団は、本土の集団からの遺伝子流動を受けていた一方で、八丈島の集団は約14.9万年前から本土や伊豆中間諸島の集団から隔離され、ゲノム中に固有の遺伝的変異を蓄積していました。八丈島固有の変異を持っていた遺伝子の1つ、インスリン受容体遺伝子 (InR2)の機能抑制を本土ノコギリクワガタで行うと、大アゴサイズが小さくなることを明らかにし、インスリン受容体が大アゴサイズ縮小をもたらした遺伝子の1つであることを示しました。
隔離（遺伝子流動の停止）が、島特有の環境で性選択形質注3）を迅速に進化させた可能性を、ゲノムと遺伝子機能の両面から示しました。
本研究成果は2026年6月25日18時（日本時間）付で、国際科学雑誌『Molecular Ecology』で発表されました。
用語解説
注1）InR2 (インスリンレセプター2)：
体内の栄養状態を細胞や器官に伝え、成長や代謝を制御する経路で、一部の昆虫ではオスの武器の成長を促進することが知られている。InR2 はその情報を受け取る受容体の1つで、機能阻害によってこのシグナル伝達が抑制される。
注2）遺伝子流動：
集団間で個体の移動・交配を通じて遺伝子（対立遺伝子）がやり取りされること。適応的な変異を供給する一方、集団間の違いをならす“均一化の力”にもなりうる。
注3）性選択形質：
配偶相手の獲得における異性へのアピールや同性間の競争によって進化した形質。クワガタのオスの大アゴ、シカの角、クジャクの羽など多くの動物に見られる。しばしば著しく誇張される一方、環境に応じて縮小・消失することも多い。
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