2023-07-03 京都大学
近年、生物モニタリングにおいて、環境中に残存するDNA(環境DNA)を分析し、そこに存在する生物を網羅的に検出する「環境DNA分析」の利用が広がっています。しかし、これまでの環境DNA研究はほとんどの場合、ある種や系統がいる・いない、といった情報を引き出すのにとどまっていました。
今回、潮雅之 白眉センター特定准教授(現:香港科技大学助理教授)、益田玲爾 フィールド科学教育研究センター教授、笹野祥愛 農学研究科博士課程学生(現:水産研究・教育機構研究員)、宮正樹 千葉県立中央博物館主任研究員、長田穣 東北大学助教らの研究グループは、千葉県房総半島沿岸から得た魚類環境DNAの高頻度時系列データを解析することで、魚種間の関係性を検出できることを示しました。
本研究で示された環境DNA時系列データから生物間相互作用を検出する枠組みは、これまで困難であった「野外環境下での生物間相互作用の網羅的モニタリング」を可能にします。生態系の動態には生物間相互作用が大きな影響を与えています(例えば、アイゴが海藻を食べ尽くし、隠れ家を失った小魚たちが姿を消す、など)。そのため、今回の研究成果は、より正確な生態系の状態把握や近未来予測に繋がると期待されます。
本研究成果は、2023年4月25日に、国際学術誌「eLife」にオンライン掲載されました。
環境DNAのサンプリングが行われた11サイトの一つ(左上・千葉の布良海岸)。得られた環境DNAサンプルはイルミナ社のDNAシーケンサーにより解析され、環境DNA時系列データとなった(左下)。このデータを最先端の時系列解析法で解析し、魚種間の関係性を推定した(右図)。
研究者のコメント
「環境DNAデータを時系列で取得し、解析することで、これまで調べられなかった『生物間の関係性』まで推定することができるようになってきました。今後も、環境DNA関連の技術はどんどん発展すると予想されます。『採水からそんなことまで分かるのか!』という驚きを今後も提供したいです。」(潮雅之)
「魚類の生態や行動を研究してきた者にとって、環境DNA分析は『打ち出の小槌』に見えることもあります。これまでの技術ではとても手が届かなかった魚類生態の謎に迫る手段となりうるからです。海の生態系を保全し水産資源を持続的に利用する上でも、環境DNAを活用できたらと思います。」 (益田玲爾)
詳しい研究内容について
「採水」で海の魚の種間関係を推定―環境DNA分析の新たな展開―
研究者情報
研究者名:益田 玲爾
