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ボトルネック効果とは?

ぼとるねっくこうか

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集団が一時的に極端に少数となる事象を経て、遺伝多様性が大きく失われる現象です。

ボトルネック効果(bottleneck effect)とは、生物の集団がある時点で個体数が急激に激減し、その後に回復しても遺伝多様性が大幅に失われてしまう現象を指します。瓶の首(ボトルネック)を液体が通り抜けるときに量が制限されることに例えた名称です。集団遺伝学における遺伝的浮動の一形態で、自然選択とは無関係にランダムな遺伝子頻度の変化が生じます。

ボトルネックが起きる原因としては、自然災害(洪水・火山噴火・疫病など)、乱獲、生息地の破壊、または少数の個体が新たな土地に移住して新しい集団を作る「創始者効果」などがあります。

個体数が激減した際に生き残った少数の個体の持つ対立遺伝子だけが次世代以降に受け継がれるため、以下のような影響が生じます。

  • 遺伝的多様性の低下
  • 有害な劣性遺伝子が集団内に広まりやすくなる(近交弱勢)
  • 環境変化への適応力の低下
  • 特定の遺伝子型の頻度が偶然に高まる

実際の事例として、チーターは過去のボトルネック効果により遺伝的多様性が非常に低く、皮膚移植の拒絶反応がほぼ起きないほど遺伝的に均質であることが知られています。また、アフリカ以外の人類の集団も出アフリカ時のボトルネックの影響を今も受けていると考えられています。保全生物学でも絶滅危惧種の遺伝的管理において重要な概念です。

使い方・例文

チーターの遺伝的多様性の低さはボトルネック効果の典型例として、保全生物学や進化生物学の授業でよく取り上げられます。

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