ショウジョウバエ擬オブスキュラ（Drosophila pseudoobscura）とは｜遺伝学・種分化・ゲノム解説
ショウジョウバエ擬オブスキュラの遺伝学・種分化・ゲノムを詳解。ドブジャンスキーやダイアン・ドッドの実験で示された進化と生殖隔離の実例をわかりやすく紹介。
ショウジョウバエの種でショウジョウバエは、自然集団の遺伝学の研究に広く使用されています。野外では主に果実や発酵物の近くで見られ、世代交代が速いため実験に適しています。形態的には一般的なショウジョウバエ類に類似しますが、染色体逆位（inversion）などの染色体多型が研究上重要な特徴です。
歴史と古典的研究
本種を用いた代表的な研究者にテオドシウス・ドブジャンスキーがいます。ドブジャンスキーとその同僚たちは、西部の北アメリカやメキシコの個体群から標本を採集し、実験室内で「個体群ケージ」を用いて集団を維持・観察しました。彼らは、自然淘汰や遺伝的ドリフト、および集団遺伝学の他の側面を調べ、染色体逆位の地理的分布（クライン）や適応の証拠を示しました。これらの研究は進化遺伝学の基礎を築き、ショウジョウバエ類をモデルにする契機となりました。
ドッドの選択実験と種分化の研究
1989年、ダイアン・ドッドは実験室で実験したD. pseudoobscuraの個体群に、デンプンとマルトースという2種類の異なる食物を与える選択実験を行いました。わずか数世代（約8世代）で、餌の種類に応じた集団が行動的・交配的に分化し、各群は同じ餌を与えられた個体と交尾を好むようになりました。これは異なる資源利用に起因する配偶行動の変化が、前生殖的隔離（的分離）を生じさせ得ることを示し、実験的に示された種分化の一例（の一）として注目されました。ドッドの結果は他の研究者によって再現され、他種のミミズバエ類や異なる餌素材でも類似した過程が観察されています。
染色体逆位と適応
D. pseudoobscuraは特に染色体逆位の多型で知られており、これらの逆位は環境の地理的勾配に沿って頻度が変わることが多いです。逆位は遺伝子の組み合わせを保持し、局所適応や遺伝的多様性の維持に寄与すると考えられています。ドブジャンスキーらの古典的な調査は、これらの逆位が自然淘汰と関連している可能性を示しました。
ゲノムと比較ゲノム解析
2005年、D. pseudoobscuraはショウジョウバエ種の中ではショウジョウバエメラノガスターに次いで2番目にゲノム配列が決定された種となりました。ゲノム配列の確定により、D. melanogasterとの比較ゲノム解析が進み、染色体再配列、遺伝子の保存と変化、進化速度の差などが詳細に調べられるようになりました。特に染色体構造の差異（逆位や転座など）が多く見られ、これらが種分化や適応の遺伝的基盤にどのように関与するかが研究されています。
現在の利用分野
- 進化生物学・集団遺伝学：自然集団での選択・遺伝的浮動・遺伝子流動の研究。
- 種分化研究：行動的隔離や局所適応からの実験的検証。
- 比較ゲノム学：モデル種D. melanogasterとの比較による染色体進化や遺伝子機能の解析。
- 環境適応の研究：染色体逆位と環境要因（気候や資源分布）との関連解析。
以上のように、Drosophila pseudoobscuraは短寿命で世代交代が早く、自然集団での遺伝的構造が豊富なため、進化遺伝学や種分化の研究において重要なモデル生物です。遺伝学的・ゲノム的手法の発展に伴い、今後も多くの知見をもたらすことが期待されています。
ドッドの実験。
質問と回答
Q: Drosophila pseudobscuraとは何ですか?
A:ショウジョウバエの一種である「Drosophila pseudobscura」。
Q:なぜ実験に多用されているのですか?
A:ショウジョウバエは、自然集団の遺伝学に関する研究において、広く用いられています。
Q: 最初にショウジョウバエを研究室で使ったのは誰ですか?
A:セオドシウス・ドブザンスキーと彼の同僚が、ショウジョウバエを初めて実験に使いました。
Q: 彼らは何に興味があったのですか?
A:自然選択、遺伝的ドリフトなど、集団遺伝学に興味があったようです。
Q: 1989年、ダイアン・ドッドは何をしたのですか?
A: 1989年、ダイアン・ドッドは、実験室内のニセアカシアの集団に、デンプンとマルトースという2種類の餌を与えたのです。
Q: 異なる餌を8世代与えた後、何が起こったのですか?
A: たった8世代で2つの異なる餌を与えただけで、2つの異なるグループに急速に進化した。
Q:生殖隔離による種分化の例として、何が主張されたのか?
A:2つのグループは、同じ種類のものとの交配を強く好むので、生殖隔離による種分化の例として主張されました。
百科事典を検索する