레세프스 공생체의 침입 성공

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12578(2023) 이 기사 인용

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가장 성공적인 레셉시아 침입자 중에는 공생체를 갖고 있는 저서 유공충(Amphistegina lobifera)이 있습니다. 새로 정복된 서식지에서 이 다산 석회화제이자 생태계 공학자는 원래 서식지의 범위를 초과하는 환경 조건에 노출됩니다. A. lobifera의 지중해 침입 성공을 촉진한 프로세스를 풀기 위해 우리는 SSU 및 ITS 유전자 마커를 포함하는 ~ 1400bp 서열 단편을 분석하여 원주민 지역의 개체군과 침입 구배를 비교했습니다. 유전적 다양성은 게놈 내, 인구, 지역 및 지리의 네 가지 수준에서 연구되었습니다. 우리는 침입이 유전적 분화와 관련이 없다는 것을 관찰했지만 침입 집단은 rRNA 유전자의 여러 복사본 사이에서 게놈 내 가변성의 뚜렷한 억제를 보여줍니다. 인도태평양에 비해 감소된 유전적 다양성은 홍해 개체군에서 이미 관찰되었으며 지중해로의 높은 분산 가능성은 인도양에서 홍해로의 빙하기 이후 팽창으로 인한 교두보 효과와 일치하는 것으로 보입니다. 우리는 침입 개체군의 유전적 구조가 두 가지 과정, 즉 지중해 조건에 ​​미리 적응된 홍해 근원 개체군의 높은 분산 능력과 침입자의 유성 생식 억제 가능성을 반영한다고 결론을 내렸습니다. 이 발견은 해양 원생 생물의 침입 비용에 대한 새로운 관점을 제공합니다. 지중해에서 침입성 A. lobifera의 성공은 유성 생식을 포기하는 대가로 이루어집니다.

기후 변화로 인한 생물학적 침입은 현재 생태학적 경관을 근본적으로 변화시키고 있습니다1,2. 종이 주로 기후 범위를 추적하는 정상적인 범위 확장과 달리 침입종은 기후(계절성), 물리적(빛), 화학적(염분) 또는 생물학적(미생물군집 및 상호작용체) 조건에 직면할 확률이 더 높아 완전히 새로운 공간을 정복합니다. 원래 서식지 내에서 경험한 범위를 초과합니다. 이러한 맥락에서, 주어진 종이 어떻게 성공적인 침입자가 될 수 있는지 이해하는 것이 중요합니다. 새로 정복된 공간에서 외국 환경에 노출되는 문제는 적응을 통해 대응될 수 있습니다. 이 시나리오에서는 성공적인 침입자가 높은 적응 잠재력을 나타낼 것으로 예상할 수 있습니다3,4. 또는 원주민 인구는 진화 역사5,6, 과거 이주 사건7 또는 생태학적 필터링8의 결과로 이미 주요 적응을 보유하고 있을 수 있습니다.

레셉스 침입으로 알려진 주목할만한 생물학적 침입 현상이 1869년 이후 지중해에서 일어났습니다. 그해 수에즈 운하가 개통되면서 인도 태평양 해양 생물이 지중해로 극적이고 단방향으로 이주하는 일이 촉발되었습니다. 지금까지 지중해 동부에서는 600종 이상의 침입성 해양 종이 보고되었습니다9,10. 지속적인 온난화로 인해 레반트 분지가 더욱 열대 지방과 비슷해짐에 따라 더 많은 새로운 침입자가 나타났습니다11. 특히 성공적인 침입자 중에는 공생체를 갖고 있는 더 큰 저서 유공충(LBF)이 있습니다. LBF는 얕은 연안 해역에 서식하며 일반적으로 조류나 단단한 기질에 붙어 살아갑니다. 유공충은 일생 동안 활동적인 움직임을 위한 제한된 능력을 가지고 있지만 성체 표본은 해류에 의해 수동적으로 매달리고 이동할 수 있으며13 유성 생식에 의해 생성된 미세한 유충, 번식체 또는 편모형 배우자의 수동적 이동성은 훨씬 더 클 가능성이 높습니다14,15. 또한, 지중해 지역에서는 어류의 소화 시스템 내 여행을 통해 매개되는 유공충의 분산이 기록되어 있습니다14,14. 이러한 다양한 분산 메커니즘의 조합으로 인해 종 범위가 넓어지고 지역적 개체군 차별화가 부족해졌습니다17.