個体群ゲノミクスがスイスにおけるPopillia japonicaのイタリアおよび北米起源を同定

小さな甲虫が残す大きな足跡

マメコガネは一見無害に見えるかもしれませんが、この輝く緑色の昆虫は急速にヨーロッパで最も厄介な植物害虫の一つになりつつあります。何百種類もの作物や園芸植物の葉、花、果実を食い荒らし、その拡大は農家や自治体に毎年数百万ユーロの損失をもたらす可能性があります。本研究は、スイスと世界各地で採取された甲虫のDNA手がかりを用いて、どのようにしてこの昆虫が到来し、現在国の中でどのように移動しているかを再構築しています—これらの知見は当局が将来の侵入を封じる手助けになります。

甲虫が世界を旅するようになった経緯

もともとマメコガネは日本にのみ生息していました。しかしこの1世紀で、人や物とともに北米、アゾレス諸島、そしてヨーロッパ本土へと渡るようになりました。一旦定着すると、芝生、ブドウ畑、果樹園、畑などでよく繁殖し、成虫は葉を骨だけにし、幼虫は根を食べます。気候変動により、スイスの多くを含むヨーロッパの広範囲がこの種にとってより適した環境になりつつあります。当局は既に優先的な害虫としてリストアップしており、強力な防除が行われなければ被害が毎年数十億ユーロに達するという予測もあります。

DNAで侵入の軌跡を追う

マメコガネがどのようにスイスに到達したかを理解するため、研究者らは国内14地点から42個体の甲虫を採取し、これを日本、北米、アゾレス、イタリアからの既存の83個体のDNAデータと組み合わせました。少数の遺伝子だけを見るのではなく、各個体の遺伝情報の大部分を読み取り、何十万もの遺伝マーカーを比較しました。個体を遺伝的類似性でグループ化する統計手法や、系統樹、個体群の歴史をモデル化する手法を用いることで、どのスイス個体が近縁か、そしてその祖先がどこから来た可能性が高いかを特定できました。

スイスへの2つの別々の玄関口

遺伝パターンは、明確な二つの主な侵入ルートの分岐を示しました。ティチーノ、ヴァレー、ルツェルン、シュヴィーツ、ウーリ、バーゼルを含む南部および中央スイスの個体群は、北イタリアの個体群と緊密なクラスターを形成しました。これは、ミラノ近郊の空港周辺でイタリアに最初に定着した後、国境を越えて北へ広がった連続的な拡大の一部であることを示しています。対照的に、チューリヒ空港に近いクローテンの個体群は、イタリアやティチーノの個体群ではなく、アメリカ合衆国およびカナダの個体群と結びつきました。さまざまな侵入シナリオをシミュレーションする人口動態モデルは、クローテンの集団が北米からの独立した導入を表しているという考えを強く支持しました。

侵入の高速道路と航空ルート

本研究はまた、人間の輸送ネットワークがどのようにして甲虫の市街地横断を形作っているかを強調しています。中央スイスでの単発の検出や新たな発生は、ティチーノとバーゼルを結ぶ主要な南北高速道路と鉄道沿いに並んでいます。これは、甲虫そのもの、あるいは土壌や植物中の卵や幼虫が、車両、建築資材、取引される植物に紛れて意図せず移動していることを示唆します。同時に、主要な国際空港隣接のクローテンでの発生は、既存の検査や検疫措置があっても、長距離の航空輸送が海外から全く新しい集団を生み出す役割を果たしていることを浮き彫りにしています。

作物と景観を守るための意味

スイスのマメコガネ問題が、イタリアからの地域的拡大と北米からの新たな導入の両方によって支えられていることを示すことで、本研究は防除対策が二方向で機能する必要があることを明確にしました。空港でのより厳格な検査と清掃手順が新たな侵入を断つために必要であり、主要道路や鉄道沿いでの監視強化は衛星集団を早期に捕捉し、爆発的増加を防ぐ手助けになります。旅行者や園芸愛好家が無意識のうちに昆虫を新領域へ運んでしまう可能性があるため、一般の意識向上も重要です。ここで得られた遺伝的なロードマップは、スイスが防御を微調整するのに役立つだけでなく、温暖化と高い結びつきが進む世界で侵入性昆虫に直面する他国にとってのモデルにもなります。

引用: Pedrazzini, C., Funari, R., Cucini, C. et al. Population genomics identifies Italian and North American origins of Popillia japonica in Switzerland. Sci Rep 16, 8445 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39440-4

キーワード: マメコガネ（Japanese beetle）, 侵入種, スイス, 遺伝的追跡, 害虫管理