生態学的な遺伝学
生態遺伝学とは、自然集団における遺伝と進化を研究する学問です。
これは、主に実験室での系統間の交配を研究する古典的な遺伝学や、遺伝子を分子レベルで研究するDNA配列分析とは対照的です。
生態系遺伝学では、生物の生存や繁殖に影響を与える「適性」に関する形質を研究します。例えば、開花時期、乾燥耐性、多形性、擬態、捕食者からの防御などが挙げられます。
研究には通常、野外研究と実験室での研究が混在しています。自然の個体群のサンプルを実験室に持ち帰り、その遺伝子変異を分析することもあります。時と場所による個体群の変化を記録し、その個体群における死亡率のパターンを研究します。研究は、昆虫やその他の世代時間が短い生物を対象に行われることが多い。
沿革
自然集団の研究は以前から行われていたが、この分野は20世紀初頭にイギリスの生物学者E.B.フォード（1901-1988）によって創設されたと認識されている。フォードは、オックスフォード大学でハクスリーから遺伝学を学び、1924年に自然集団の遺伝学の研究を開始した。フォードはR.A.フィッシャーとも長い付き合いがありました。フォードが遺伝子多型の正式な定義を作成した頃には、フィッシャーは自然界の高い自然選択値に慣れていました。これは、自然集団に関する研究の主な成果の一つでした。フォードの大作は『Ecological genetics』で、4版が発行され、広く影響を与えた。
生態系の遺伝学者としては、ミバエの染色体多型を研究したテオドシウス・ドブジャンスキーも有名である。ロシアの若い研究者だったドブジャンスキーは、セルゲイ・チェットベリコフの影響を受けていた。チェットベリコフもまた、この分野における遺伝学の創始者として記憶されるべき人物だが、彼の功績が認められるのはずっと後になってからである。ドブジャンスキーらは、アメリカ西部とメキシコで長年にわたり、ショウジョウバエの自然個体群の研究を行った。
第二次世界大戦後、多くの人がフォードの影響を受けました。鱗翅目やヒトの血液型に関する彼らの研究は、この分野を確立し、かつては疑われていた自然集団における選択の役割に光を当てたのです。
この種の研究には、長期的な資金が必要であり、生態学と遺伝学の両方の基礎が必要です。これはどちらも難しい条件です。研究プロジェクトは、一人の研究者のキャリアよりも長く続くことがあります。例えば、擬態の研究は150年前に始まり、今も続いています。この種の研究の資金調達はいまだに不安定ですが、少なくとも、フィールドで自然の個体群を扱うことの価値は疑う余地がありません。
質問と回答
Q: 生態学的遺伝学とは何ですか?
A: 生態遺伝学とは、自然集団における遺伝と進化を研究する学問で、生物の生存と繁殖に影響するフィットネスに関連する形質に焦点を当てるものです。
Q: 生態遺伝学は古典遺伝学とどう違うのですか?
A: 生態遺伝学が古典遺伝学と異なる点は、実験室での系統ではなく自然集団で研究することと、遺伝子を分子レベルで研究するのではなく、フィットネスに関連する形質に焦点を当てるという点です。
Q: 生態遺伝学で研究される適性に関連する形質にはどのようなものがありますか?
A: 生態遺伝学で研究される適性に関連する形質の例としては、開花時期、乾燥耐性、多型、擬態、捕食者に対する防御などが挙げられます。
Q: 生態遺伝学研究における実験室調査と野外調査の違いは何ですか?
A: フィールドスタディでは、遺伝的変異を分析するために自然集団のサンプルを採取し、異なる時期や場所での集団の変化を調べたり、死亡率のパターンを分析したりします。一方、ラボラトリースタディでは、実験室内の菌株同士の交配や遺伝子配列の解析が中心です。
Q: 生態遺伝学研究では、一般的にどのような生物を研究対象としているのですか?
A: 生態遺伝学研究は、昆虫など世代時間の短い生物を対象とすることが多いです。
Q:生態遺伝学で体力に関係する形質を研究する目的は何ですか?
A:生態遺伝学では、生物の生存や繁殖にどのような影響を与えるか、また、自然集団の中でどのように進化してきたかを理解することを目的としています。
Q: 生態遺伝学の研究では、遺伝的変異をどのように解析するのですか?
A:自然集団の遺伝的変異は、自然集団のサンプルを実験室に持ち帰って分析することで解析されます。
