スカーレットモンキーフラワーがカリフォルニアの干ばつに進化で適応

スカーレットモンキーフラワー(Mimulus cardinalis)を対象とした研究で、カリフォルニアの深刻な干ばつから急速な進化により回復したことが示され、野生での進化的救済の初めての観察例となった。コーネル大学のダニエル・アンステット氏率いる研究者らは、2012~2015年のメガ干ばつに対する植物の反応を追跡した。この発見は気候変動に直面する種に希望を与えるが、専門家らは長期適応の限界を指摘している。

溪流に固有の水依存性植物であるスカーレットモンキーフラワーは、2012年から2015年にわたるカリフォルニアのメガ干ばつ中に深刻な課題に直面した。コーネル大学のダニエル・アンステット氏とチームは、2010年から植物の分布域全体の集団をモニタリングし始め、毎年パフォーマンスデータとDNAサンプルを収集した。 3つの局所集団が干ばつにより絶滅し、アンステット氏はこれを致命的と形容した:「それを鉢植えにして数日間水を与えなければ、ただ死んでしまう。」しかし、生き残った集団は3年以内に干ばつ耐性を進化させた。遺伝子解析により、気候適応に関連するゲノム領域に変異が明らかになり、これによりこれらの集団が干ばつ後に最も速やかに回復した。 この現象は「進化的救済」と呼ばれ、種が急速な遺伝的変化により衰退を回避するものである。アンステット氏の研究はScience(DOI: 10.1126/science.adu0995)に掲載され、3つの基準を満たしている:脅威による集団減少の記録、遺伝的適応、およびそれらに結びつく回復である。以前の例、例えば干ばつに適応したガラパゴスフィンチや癌への対応を示したタスマニアデビルでは、進化は観察されたが完全な回復との関連は証明されていなかった。 タスマニアデビルを研究するワシントン州立大学のAndrew Storfer氏は認めた:「明確に言えば、私たちはタスマニアデビルでの急速な進化を示した。しかし、手元の証拠では、これを個体群回復に結びつけることはできない。」 5億年にわたる歴史的な気候変動は、種の過去の適応を示しており、北極にワニが生息した高温期を含む。しかし、現在の温暖化――世紀末までに潜在的に4℃超――は、古新世-漸新世熱極大期のような出来事(5-8℃の上昇に2万年かかった)よりもはるかに速い。 アンステット氏はこれを心強いものとみなし、多くの衰退予測が進化を無視していると指摘する。ただし、単一の干ばつは天候現象であり、持続的な気候変動ではない。将来的な極端現象は適応を圧倒する可能性があり、繰り返しの影響は遺伝的多様性を低下させ、さらなる進化を阻害する――特に世代期間が長い長寿命種では。

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