サンゴの種分化を引き起こす分子メカニズムを解明(URI researchers uncover molecular mechanisms behind speciation in corals)

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2025-12-22 ロードアイランド大学(URI)

ロードアイランド大学(URI)の研究チームは、サンゴが新しい種へと分化していく分子レベルの仕組みを明らかにした。サンゴは外見が似ていても遺伝的に異なる種が多く、従来は種分化の過程を特定することが困難だった。研究では、異なるサンゴ集団の遺伝子発現や調節領域を詳細に比較し、特定の遺伝子制御ネットワークの違いが、生殖的隔離や環境適応に関与していることを示した。特に、温度や光条件など環境要因に応答する分子経路が、種分化の初期段階で重要な役割を果たしている可能性が示唆されている。この成果は、サンゴ礁の生物多様性がどのように形成・維持されてきたかを理解する手がかりとなるだけでなく、気候変動下でのサンゴの適応力や保全戦略を考える上でも重要な知見を提供している。

<関連情報>

サンゴ礁における水深勾配を介した種分化 Speciation across depth gradients in reef corals

Matías Gómez-Corrales,Ana María González Angel,Bishoy Kamel,Mónica Medina,Nancy Knowlton,Don R. Levitan & Carlos Prada
Nature Communications  Published:19 November 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-65226-9

サンゴの種分化を引き起こす分子メカニズムを解明(URI researchers uncover molecular mechanisms behind speciation in corals)

Abstract

Ecological speciation through adaptation to different habitats can readily occur without strong geographic isolation when the same traits underlie both ecological divergence and reproductive isolation. In light-dependent corals with environment-mediated spawning, adaptation to varying light regimes across depths provides opportunities for such speciation. We show that depth-related distributions are common among sister lineages of corals within the photic zone. We then investigated molecular drivers of depth-associated adaptive divergence by analyzing sequence variation in proteins related to environmental sensing in depth-segregated and light-dependent lineages in the Orbicella species complex. Specifically, we analyzed 1) two genetically divergent ecotypes of Orbicella faveolata across a depth gradient, and 2) two depth-segregated sister species, O. annularis and O. franksi, with different spawning times following sunset. Genome-wide analyses indicate divergence across depths occurred through adaptation via positive selection on G-protein-coupled receptors (GPCRs). These molecules mediate chemo/photo/thermo-reception, enhancing physiological adaptation across environments, and are also involved in reproductive isolation via differences in spawning time. Our study proposes a molecular mechanism for the origin of depth-segregated coral species, common across anthozoans, in which ecological divergence operates at spatial scales smaller than their larval dispersal potential, and highlights avenues contributing to generating biodiversity in the sea.

生物環境工学
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