2011 年の大津波によって生じた種間交雑から種の境界を維持する仕組みを解明――9年にわたるゲノム追跡で、異種ゲノムが排除される過程を捉える

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2026-09-28 国立遺伝学研究所

国立遺伝学研究所などの研究グループは、2011年の東日本大震災による津波を契機に生じたイトヨとニホンイトヨの種間交雑集団を9年間追跡し、交雑後に異種由来ゲノムが急速に排除される過程を明らかにした。岩手県大槌町では津波によって海水域と淡水域の魚が接触し、2012年には採集個体の38%が雑種だった。その後、ニホンイトヨ由来のゲノム領域は約10世代の間に急速に減少し、2020年には集団のゲノム構成がほぼイトヨになった。淡水への適応、海への移動、配偶相手の選択、雑種雄の不妊などに関係する生殖隔離遺伝子座に加え、ゲノム全体に分布する多数の遺伝的不適合も異種ゲノムの排除に寄与した可能性が示された。自然集団で交雑直後から10世代にわたりゲノム変化を追跡したことで、環境変化による交雑後に、どのように種の境界が再構築・維持されるのかを実時間で捉えた点が特徴である。

2011 年の大津波によって生じた種間交雑から種の境界を維持する仕組みを解明――9年にわたるゲノム追跡で、異種ゲノムが排除される過程を捉える
図1.2011年の東日本大震災によって形成された湧水池と交雑集団
左:2011年の東日本大震災に伴う津波と地盤沈下によって岩手県大槌町に形成された湧水池(撮影:森誠一)。
中央:この池で発見されたイトヨとニホンイトヨの交雑集団(撮影:細木拓也)。
右:津波によって海洋性のニホンイトヨが、引き波によって河川上流の淡水性のイトヨが湧水池へ運ばれ、両種が接触し、異種間交雑が生じたと考えられる模式図(イラスト:木下ちひろ)

<関連情報>

津波による交雑後のトゲウオ集団におけるゲノム全体の急速な浄化 Rapid genome-wide purging following tsunami-induced hybridization in a stickleback population

Takuya K. Hosoki, Seiichi Mori, Kotaro Kagawa, Shotaro Nishida, Manabu Kume, Atsushi J. Nagano, Hiyu Kanbe, Ryo Kakioka, Kenta Nakamoto, Yuki Iino, Masafumi Kodama, Satoki Oba, Taekyoung Seong, Naoki Kabeya, Asano Ishikawa, Kohta Yoshida, Yo Y. Yamasaki & Jun Kitano
Nature Ecology & Evolution  Published:25 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41559-026-03184-1

Abstract

Speciation is the process by which barriers to gene flow evolve between populations. As speciation approaches completion, genome-wide divergence can be maintained in the face of hybridization. Because real-time observations of genomic changes following hybridization in natural populations remain rare, little is known about the processes and mechanisms by which introgressed genomes are purged in nature. Here we report a 9-year genomic monitoring of a tsunami-induced hybrid stickleback population, revealing rapid genome-wide purging within only a few generations. On 11 March 2011, a devastating tsunami struck the Tohoku Region, Japan, creating new stickleback habitats and inducing hybridization between freshwater Gasterosteus aculeatus and marine Gasterosteus nipponicus. Within the first few generations, G. nipponicus alleles were purged at major loci responsible for reproductive isolation, including ancestral-X and neo-X chromosomes. These loci are involved in freshwater survival, migratory divergence associated with habitat choice, sexual isolation and hybrid sterility. Subsequently, G. nipponicus alleles were purged across the genome except at several loci. We provide direct evidence from a natural population that rapid genome-wide purging allows species identity to persist even after extensive introgression. Elucidating the genetic mechanisms underlying genome-wide purging is crucial for understanding the factors that drive progress towards speciation completion.

細胞遺伝子工学
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