DNAメタバーコーディングによる食餌解析から推定される地中げっ歯類の生態的特殊化とニッチ重複

Ecological specialization and niche overlap of subterranean rodents inferred from DNA metabarcoding diet analysis.

• Carla Martins Lopes
• Marta De Barba
• Frédéric Boyer
• Céline Mercier
• Daniel Galiano
• Bruno Busnello Kubiak
• Renan Maestri
• Pedro Joel Silva da Silva Filho
• Ludovic Gielly
• Eric Coissac
• Thales Renato Ochotorena de Freitas
• Pierre Taberlet

抄録

動物種が環境中で利用可能な食糧資源をどのように利用しているかを知ることで、生態学的プロセスの理解が深まる。しかし、従来の方法でこの情報を得ることは、非常に多様な環境下で多種多様な食物を餌とする種にとっては困難な作業である。本研究では、ブラジル南部から中西部に分布するCtenomys属の草食げっ歯類7種の食物嗜好性、食餌の特殊化の程度、食餌の重複を調べるために、306個のスキャットと40個の土壌サンプルについて植物のDNAを増幅し、eDNAメタバーコーディング法を適用した。メタコーディング法により、土壌サンプルから採取した植物科の60％以上を消費することが明らかになり、クテノミーズ属の一般的な摂食習慣が示された。また，土壌サンプルからもイネ科の植物が最も一般的な食物資源であることが明らかになった。ニッチオーバーラップ解析の結果、主に南方種の間で、消費されている植物の科と分子操作分類学的単位の重複が認められた。また、食餌組成の種間差は、環境中の資源の利用可能性に影響を受けていることが示唆された。さらに、種間競争がないために、クテナガエル類の同種分布は、利用可能な資源があれば同じ範囲の資源を利用することができるという仮説を支持する結果となった。

Knowledge of how animal species use food resources available in the environment increases our understanding of ecological processes. However, obtaining this information using traditional methods is a hard task for species feeding on a large variety of food items in highly diverse environments. We amplified the DNA of plants for 306 scat and 40 soil samples, and applied an eDNA metabarcoding approach to investigate food preferences, degree of diet specialization and diet overlap of seven herbivore rodent species of the Ctenomys genus distributed in southern and midwestern Brazil. The metabarcoding approach revealed that species consume more than 60% of the plant families recovered in soil samples, indicating generalist feeding habits of ctenomyids. The Poaceae family was the most common food resource retrieved in scats of all species as well in soil samples. Niche overlap analysis indicated high overlap in the plant families and Molecular Operational Taxonomic Units consumed, mainly among the southern species. Interspecific difference in diet composition was influenced, among other factors, by the availability of resources in the environment. In addition, our results provide support for the hypothesis that the allopatric distributions of ctenomyids allow them to exploit the same range of resources when available, possibly because of the absence of interspecific competition.

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