トリニダードのバンパイアコウモリ:遺伝学の研究
研究によると、トリニダードには独特なコウモリの集団と狂犬病のリスクがあるって。
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コウモリってさ、世界のいろんなとこにいる面白い動物なんだよ。南極を除くすべての大陸に住んでて、千種類以上のコウモリがいるんだって。特に熱帯地域には一番多くの種類がいて、南アメリカはこの planet の中で一番いろんなコウモリがいる場所なんだよ。コウモリは飛べるから、地理的に離れてても移動や混ざり合うのが簡単なんだ。
カリブ海の島々、特にトリニダード・トバゴにはユニークなコウモリの種類がいるんだ。トリニダードはベネズエラに近くて、南アメリカ本土にいるコウモリと似た種類がたくさんいるんだって。今のところ、トリニダードには68種類のコウモリが記録されてて、よく知られてるバンパイアバットもいる。
バンパイアバットは他の動物の血を吸うことで有名だけど、1900年代初頭にトリニダードで人間に狂犬病を伝染させることがわかったんだ。そのため、トリニダードはバンパイアバットをコントロールするプログラムを始めた最初の場所になったんだ。このバットたちは人間が入ってきたり、家畜が増えたりしたことで安定した食糧源ができて、人口が急増したんだよ。特に一般的なバンパイアバットは、20から100匹くらいのグループで生活してて、木や洞窟、溝なんかで他の種類のコウモリとも一緒に寝ることがあるんだ。
トリニダードではコウモリによる狂犬病のケースがあったけど、トバゴは40キロ以上離れてるのにバンパイアバットや狂犬病のケースがないんだ。これは面白い状況で、トリニダードみたいな島は孤立した環境だから、島に住む種は本土に比べて遺伝的多様性が低いことが多いんだ。こういう孤立がユニークな種や亜種を生むことがあるから、島の種が生き延びるためには本土の個体群と移動や混ざり合うことが大事なんだ。
コウモリの狂犬病は距離を越えて広がることがあるけど、それには海を越える必要があるんだ。だから、コウモリの移動の仕方が病気の広がりに大きな影響を与えることがあるんだ。過去の研究では、トリニダードのコウモリに狂犬病ウイルスが南アメリカからいくつかの年に渡って導入されたことがあったんだって。これらの導入は、感染したコウモリが本土からトリニダードに短い距離を飛んだときに起きた可能性が高いんだ。
コウモリは食べ物を探して長距離を飛ぶことで、本土とトリニダードの間を行き来することができるんだけど、どれくらい頻繁にこの移動が起きているのかはまだわからないんだ。もしかすると、コウモリは定期的に往復してるのかもしれないし、その場合は狂犬病が本土でより多く流通しているかもしれない。一方で、移動があまりない場合は、本土での狂犬病の持続がトリニダードでの発生の主な原因かもしれない。
この研究では、トリニダードのバンパイアバットの遺伝的構成を、近くの南アメリカのコウモリと比べて詳しく調べるんだ。また、コウモリがこれらの地域の間をどう移動するかも知りたいんだ。多くのコウモリの種では、移動はオスの方が多い傾向があるから、今回の研究ではオスのコウモリが本土とトリニダードの間、さらにトリニダード内での移動に果たす役割を遺伝子マーカーを使って調べるんだ。
コウモリを研究する方法
トリニダードやスリナム、ガイアナなんかの近くの国でバンパイアバットを研究するために、研究者たちはいろんな場所でコウモリを捕まえたんだ。コウモリは人道的に捕まえられて、正しい種を調べるために特定されてたんだ。コウモリの体重、年齢、性別、健康状態などの大事な情報が記録されたんだ。研究者たちは、後でDNAを調べるためにコウモリからサンプルを集めたんだ。
血液サンプルが集められた後、コウモリはさらに検査を行うために人道的に眠らされたんだ。そして、研究者たちは博物館からの歴史的なサンプルも利用したんだ。彼らはコウモリの翼から小さい組織片を取って、DNAを抽出して分析したんだ。
合計で、トリニダードや他の南アメリカの国々から31の地域で194匹のコウモリからDNAが抽出されたんだ。彼らは移動や変異に関する洞察を得るために、さまざまな手続きを使ったんだ。
承認と倫理的配慮
研究を始める前に、研究者たちは必要な承認を倫理委員会から得るようにしたんだ。彼らは動物捕獲に関する地元の法律や規制を守って、コウモリが全過程を通じて人道的に扱われるようにしたんだ。
遺伝情報の分析
コウモリのさらなる研究のために、研究者たちは動物進化の研究によく使われる特定の遺伝子、シトクロムbに注目したんだ。この遺伝子はコウモリのDNAサンプルから増幅され、配列が決定されたんだ。遺伝的多様性や構造を分析するためにさまざまな方法が使われたんだ。
さらに、特にマイクロサテライトという種類の遺伝子マーカーも使われたんだ。マイクロサテライトは、個体や集団間の違いを示す小さいDNAの部分なんだ。研究者たちは遺伝子の読み取りのエラーをチェックして、コウモリ同士がどれくらい近縁かを示すさまざまな遺伝的統計を計算したんだ。
これらの分析を通じて、研究者たちはコウモリの中で異なる遺伝的グループを特定して、これらのグループがどのように繋がっているかを評価することができたんだ。例えば、トリニダードのコウモリは南アメリカ本土のコウモリとは遺伝的に異なることがわかったんだけど、少量の遺伝子フローは発生しているんだ。
結果:遺伝的および形態的特徴
この研究で、トリニダードのコウモリは本土の親戚とは形態的にも遺伝的にも違いがあることが示されたんだ。遺伝的構造は島にいる2つの主要なコウモリグループを示してて、一方のグループは主に南西部にいてベネズエラのコウモリと近縁で、もう一方のグループは南東部にいてグヤナやスリナムの種とつながりがあるんだ。
面白いことに、地理的に隔離されているにも関わらず、本土からトリニダードへの限られた遺伝子フローがあるんだ。これは、本土からコウモリが移動してくることがあるけど、頻繁には戻らないことを示唆しているんだ。研究結果からは、この移動が主にオスのコウモリによって駆動されていることがわかり、オスのコウモリが生まれ故郷を離れる傾向があることが示されたんだ。
研究者たちは、コウモリのサイズに関しても地理的な位置に基づいた違いに気づいたんだ。一般的に、本土のコウモリはトリニダードのコウモリよりも大きくて重い傾向があるんだ。これは、島の環境要因や資源の可用性によるものなんだ。
結論:コウモリの移動と管理プログラムの重要性
全体的に、この研究の結果はトリニダードのバンパイアバットが本土の個体群とは遺伝的に異なることを明らかにしたんだ。でも、小量の遺伝子フローは本土からトリニダードに向けて、特にオスのコウモリがこの移動に重要な役割を果たしていることがわかったんだ。
この研究は、狂犬病リスクを管理するためにコウモリの移動パターンを理解する重要性を強調しているんだ。トリニダードのバンパイアバットの人口が増えていく中で、彼らの数をコントロールすることは人間や家畜への狂犬病の広がりを防ぐために重要なんだ。
狂犬病伝染のリスクを最小限に抑えるために、作物のない区域を作るなどの予防策を講じることができるんだ。最後に、この研究はトリニダードのコウモリの個体群について貴重な情報を提供しているけど、今後も他のコウモリの種やその移動を調査し、効果的な管理戦略を開発するための研究が続けられるべきなんだ。
タイトル: Population genetics, phylogeography and gene flow of mainland and island vampire bat (Desmodus rotundus) populations: an investigation into mainland-island bat movement
概要: Movement of animals and plants from mainland populations contributes to the genetic diversity and viability of geographically isolated island biota, but also carries risks of pathogen introductions. The bat fauna of the island of Trinidad reflects species diversity on the neighbouring South American mainland and includes the common vampire bat (Desmodus rotundus). We determined relationships between Trinidad and mainland vampire bat populations and the extent of mainland-island movement by comparing the genetic structure (nuclear and mitochondrial) and morphology of the Trinidadian D. rotundus population to populations in neighbouring regions of the South American mainland and estimating evolutionary histories and patterns of gene flow. Results indicate that Trinidadian D. rotundus are genetically and morphologically distinct from mainland populations, although limited unidirectional male-biased mainland to island gene flow occurs at an estimated rate of 3.3 migrants per year. Two geographically-defined Desmodus cytochrome b clades were identified within Trinidad (i.e., one restricted to the South-Western peninsula which grouped with Venezuelan sequences and the other found throughout the rest of the island which grouped with sequences from Suriname and Guyana) suggesting long-standing female philopatry. The geographic distribution of these clades mirrors that of two previously identified geographically defined rabies virus (RABV) lineages introduced to Trinidad from the mainland. This finding suggests that bat dispersals and RABV introductions occur via both the northern and south-western island peninsulas, with subsequent male-driven intra-island viral spread enabled by bat nuclear homogeneity of these populations. These study findings will contribute to the development of contemporary evidence-based vampire bat population control and rabies prevention programs within island populations.
著者: Christine V.F. Carrington, J. F. R. Seetahal, D. G. Streicker, P. Beerli, N. Sahadeo, P. Lemey, M. J. Sanchez-Vazquez, A. Broos, L. Bergner, V. Ramkissoon, R. Mahabir, P. Tihul, D. Hartley, A. Van Sauers, G. Karg, R. S. Mohammed, R. Biek, C. A. L. Oura
最終更新: 2024-01-30 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.29.577751
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.29.577751.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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