進化の歴史の文脈における最近の生息地の断片化の遺伝的効果を理解する：南カリフォルニアの風土病エルサレムクリケットの系統地理学と景観遺伝学（オルソプテラ：ステノペルマティダ科：ステノペルマトゥス）

都市化による生息地の喪失と断片化は、南カリフォルニアの生物多様性に対する最も広範な脅威です。生息地と断片化の喪失は、在来種の残りの集団間の移動率と遺伝的接続性を低下させ、遺伝的変動性を低下させ、絶滅リスクを増加させる可能性があります。しかし、以前の自然地質学的および気候変動による先史時代の断片化の遺伝的特徴から最近の人為的断片化の影響を分離することは困難かもしれません。これらの課題に対処するために、南カリフォルニアのCismontane固有の気流のない昆虫の系統発生と集団の遺伝的構造、Stenopelmatus'mahogani '（正統派：Stenopelmatidae）に調べました。ミトコンドリアDNA配列データの分析は、南カリフォルニア全体の多様化が更新世の間に始まったことを示唆しており、ほとんどのハプロタイプは現在単一の集団に限定されています。遺伝的発散のパターンは、（地理的情報システム）GISベースの更新世中の断片化の再構成を修正した後でも、現代の都市化と相関しています。理論的シミュレーションは、モデルパラメーターに関する生物学的に合理的な仮定を使用して、最近の都市断片化によって遺伝構造の現代パターンが生成される可能性があることを確認しています。集団内の多様性は、現在のフラグメントサイズと正の相関がありましたが、先史時代のフラグメントサイズではなく、人為的断片化後のドリフトの増加の影響がすでに見られていることを示唆しています。遺伝的接続性と多様性の喪失は、生息地の劣化、気候変動、導入された種など、一般的に都市化に関連する生態学的摂動に適応する集団の能力を妨げる可能性があります。その結果、我々の結果は、低経由の在来種の長期的な持続性のための景観接続性を維持および回復することの重要性を強調しています。

Habitat loss and fragmentation due to urbanization are the most pervasive threats to biodiversity in southern California. Loss of habitat and fragmentation can lower migration rates and genetic connectivity among remaining populations of native species, reducing genetic variability and increasing extinction risk. However, it may be difficult to separate the effects of recent anthropogenic fragmentation from the genetic signature of prehistoric fragmentation due to previous natural geological and climatic changes. To address these challenges, we examined the phylogenetic and population genetic structure of a flightless insect endemic to cismontane southern California, Stenopelmatus'mahogani' (Orthoptera: Stenopelmatidae). Analyses of mitochondrial DNA sequence data suggest that diversification across southern California began during the Pleistocene, with most haplotypes currently restricted to a single population. Patterns of genetic divergence correlate with contemporary urbanization, even after correcting for (geographical information system) GIS-based reconstructions of fragmentation during the Pleistocene. Theoretical simulations confirm that contemporary patterns of genetic structure could be produced by recent urban fragmentation using biologically reasonable assumptions about model parameters. Diversity within populations was positively correlated with current fragment size, but not prehistoric fragment size, suggesting that the effects of increased drift following anthropogenic fragmentation are already being seen. Loss of genetic connectivity and diversity can hinder a population's ability to adapt to ecological perturbations commonly associated with urbanization, such as habitat degradation, climatic changes and introduced species. Consequently, our results underscore the importance of preserving and restoring landscape connectivity for long-term persistence of low vagility native species.