益田玲尔 フィールド科学教育研究センター 准教授、山本哲史 神戸大学学術研究員、源利文 同特命助教、荒木仁志 北海道大学教授、近藤倫生 龍谷大学教授、宮正樹 千葉県立中央博物館部長らの研究グループは、海水中に含まれる排泄物などのDNAから周辺に生息する魚種を明らかにする新技術を使うことで、目視観察よりも効率の良い魚類生物相調査が可能なことを明らかにしました。
本研究成果は、2017年1月12日午後7時に英国の科学誌「Scientific Reports」に掲載されました。
研究者からのコメント
海水中にただよう顿狈础をフィルターで滤过して抽出し、バーコーディング方式で検出するという方法で、多様な鱼类のデータが一気に得られることがわかりました。海の生物资源の管理や环境の保全など、応用范囲は无限です。でも、こうした技术によって、生き物を直接観察することの重要性が损なわれるわけではない、と信じて、地道な潜水调査も続けたいと思います。
本研究成果のポイント
- 海の中にどんな鱼が生息するかを明らかにするには、これまで多大な労力と长期间の调査、高度な専门知识が必要だった。
- 海水中の顿狈础を解析し、わずか1日の调査で128种もの鱼类の顿狈础を検出した。
- 採水だけで短期间に多地点の鱼类相を明らかにでき、外来种の侵入や分布拡大の调査、アクセスが难しい深海や危険な汚染水域、生物採集の禁止区域での活用が期待される。
概要
従来、海洋での鱼类生物相调査は鱼种を外见によって区别する潜水や捕获のような方法に頼って行われていましたが、多くの人手が必要な上、鱼种を区别する専门知识も必要としていました。この问题を解决する新しい鱼类生物相调査法として「环境ＤＮＡ多种同时検出法（メタバーコーディング）」と呼ばれる方法が注目されています。この新しい调査法は、鱼が放出して海水中に存在する顿狈础（环境顿狈础）を回収?分析し、放出源となった鱼种を特定するというものです。しかし、この调査法の有効性の确认は限定的なものでした。なぜなら、これまでは生息する鱼种が少ない场所でしか検証されていなかったためです。日本沿岸のように鱼种の多い场所では、従来法によって调査されたデータが乏しく、结果を比较できないためこの环境顿狈础メタバーコーディング法の有効性は未确认でした。
本研究グループは、京都府北部の舞鹤湾において、环境顿狈础メタバーコーディングを利用することで、现地调査をたった1日で行い、この方法によりその海水试料から128种もの鱼类の顿狈础を検出することに成功しました。この128种には2002年から14年间、计140回の潜水目视调査で観察された种の6割以上が含まれます。ある年だけ偶然舞鹤湾へ回游してきた鱼种を除くと、8割近くを1日の调査で确认できたことになります。さらに、目视では确认されていない鱼种も検出できました。
図：潜水目视调査で観察された种のうち、环境顿狈础メタバーコーディングでも検出された种
縦轴は14年间の调査で観察された各鱼种の个体数。黒い棒グラフは环境顿狈础メタバーコーディングでも検出された种（40种）、白い棒グラフは検出されなかった种（25种）。目视调査では80种を観察しているが、现在のメタバーコーディング技术では仕组み上検出できない种を除いて、65种でグラフを作成した。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
【碍鲍搁贰狈础滨アクセス鲍搁尝】
Satoshi Yamamoto, Reiji Masuda, Yukuto Sato, Tetsuya Sado, Hitoshi Araki, Michio Kondoh, Toshifumi Minamoto & Masaki Miya. (2017). Environmental DNA metabarcoding reveals local fish communities in a species-rich coastal sea. Scientific Reports, 7:40368.
