Research Abstract
複雑な植物-真菌ネットワークの構築
Assembly of complex plant–fungus networks
2014年10月20日 Nature Communications 5 : 5273 doi: 10.1038/ncomms6273
生態学的群集の中にある種は複雑な相互作用ネットワークを構築している。このようなネットワークの構造を明らかにすることは、自然界の生態学的動態や進化動態の解明の基盤となるが、種数の多い生態系のほとんどで構造の特徴付けは困難だった。我々は次世代塩基配列解読技術の使用によってこのような制限を克服し、陸上生態系に広く見られる、地下の植物-真菌間共生関係のネットワーク構造を明らかにした。我々が調べたのは日本の温帯性森林に見られる共生ネットワークで、33種の植物と387種の機能的にも系統遺伝学的にも多様な真菌分類群を含んでおり、全体的なネットワーク構造はこれまでに報告されてきた生態群集ネットワークとは根本的に異なっている。他の生態群集ネットワークから得られた結果や共生関係のネットワークに対する理論的予測とは対照的に、この植物-真菌ネットワークでは、中程度あるいは比較的低いレベルの相互作用専門化およびモジュール性、また、「入れ子」ネットワーク構造に関しての特殊なパターンが見られた。今回の結果は、種数の多い生態群集ネットワークはこれまで考えられていたよりも構造的にずっと多様であることを示唆している。
東樹 宏和1, Paulo R. Guimarães2, Jens M. Olesen3 & John N. Thompson4
- 京都大学大学院 人間・環境学研究科
- サンパウロ大学（ブラジル）
- オルフス大学（デンマーク）
- カリフォルニア大学 サンタクルーズ校（アメリカ）
Species in ecological communities build complex webs of interaction. Although revealing the architecture of these networks is fundamental to understanding ecological and evolutionary dynamics in nature, it has been difficult to characterize the structure of most species-rich ecological systems. By overcoming this limitation through next-generation sequencing technology, we herein uncover the network architecture of below-ground plant–fungus symbioses, which are ubiquitous to terrestrial ecosystems. The examined symbiotic network of a temperate forest in Japan includes 33 plant species and 387 functionally and phylogenetically diverse fungal taxa, and the overall network architecture differs fundamentally from that of other ecological networks. In contrast to results for other ecological networks and theoretical predictions for symbiotic networks, the plant–fungus network shows moderate or relatively low levels of interaction specialization and modularity and an unusual pattern of ‘nested’ network architecture. These results suggest that species-rich ecological networks are more architecturally diverse than previously recognized.
