都市環境がスポットランタンフライ(ビワハゴロモ)の進化を促したことを遺伝学的に解明 (How Cities Primed Spotted Lanternflies to Thrive in the US)

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2026-06-04 ニューヨーク大学(NYU)

米ニューヨーク大学(NYU)の研究チームは、外来害虫である琵琶羽衣(ビワハゴロモ)(Spotted Lanternfly)が都市環境によって侵入成功と適応力を高めているメカニズムを解明した。ゲノム全体の配列解析により、米国の侵入個体群は中国原産群に比べて遺伝的多様性が大きく減少しているものの、都市化が進んだ環境での選択が特定の遺伝子に作用し、熱耐性、解毒作用、代謝、免疫といったストレス応答関連遺伝子が強化されていることが分かった。都市の高温、汚染、農薬曝露といった圧力は、進化的な適応を促す「進化のインキュベーター」として機能し、都市での生存能力を高める形質が選択される可能性がある。これらの適応は、ビワハゴロモがより広い地域へ侵出・定着する能力に寄与するとみられ、都市化と生物侵入の関連を示す重要な証拠となっている。また、上海における都市–森林間での遺伝的分化や、過去のボトルネック歴も確認され、都市化が進化に影響を与えるプロセスを浮き彫りにした。

都市環境がスポットランタンフライ(ビワハゴロモ)の進化を促したことを遺伝学的に解明 (How Cities Primed Spotted Lanternflies to Thrive in the US)A spotted lanternfly in Shanghai. In the insect’s native China, some lanternflies have partially blue wings, unlike the grey seen on those that have invaded the US. Photo credit: Fallon Meng/NYU

<関連情報>

都市は、琵琶羽衣(ビワハゴロモ)の世界的な蔓延の進化的インキュベーターである Cities as evolutionary incubators for the global spread of the spotted lanternfly

Fang Meng;Anthony A. Snead;Aria Yang Zhang;Jason Munshi-South;Kristin M. Winchell
Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences  Published:04 Feb 2026
DOI:https://doi.org/10.1098/rspb.2025.2292

(A). Sampling locations in the U.S. across New York, New Jersey and Connecticut, with dense sampling in Manhattan (inset). (B). Sampling locations in Shanghai, China, at urban (Jinqiao) and forest sites (Sheshan and Tianma). (C). PCA of temperature-related BIOCLIM variables (BIO1–BIO11) across all sampling sites. PC1 (88.4% variance) separates colder, more seasonally variable U.S. sites from Shanghai sites. Population colours are consistent across all panels.

Abstract

Habitat destruction and invasive species pose two of the greatest global threats to biodiversity. These factors do not operate in isolation, and nowhere is their interaction more apparent than in urban environments. Urban organisms rapidly evolve under novel ecological circumstances where they also encounter anthropogenic opportunities for range expansion. We examine the role of urbanization in the invasive success of the spotted lanternfly, an emerging global pest, during its colonization and expansion. We demonstrate that the invasive population in the United States has undergone three sequential bottlenecks, resulting in significantly reduced genetic diversity and elevated inbreeding. The success of this invasive population may be partly attributable to adaptation in the native range before the invasion. We detect divergence between urban and rural lanternflies in Shanghai, China (the invasion origin), in genes related to stress response, metabolism and detoxification pathways. Additionally, we detect genomic signatures of selection in the invasive population, suggesting adaptive refinement as the invasion progresses. This study provides evidence of adaptive evolution in response to urbanization despite substantial loss of genetic diversity and implicates adaptive responses to pesticide application, dietary shifts, and climate in the invasive success of the spotted lanternfly.

生物環境工学
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