浅海の魚＜マイワシ＞のDNAが深海に広く分布することが明らかに 植物プランクトンの死骸に吸着して沈む？
「環境DNA」は、バケツ1杯の水で、そこに生息している生物が推定できる手法として、近年よく用いられています。
しかし今回、東京大学大気海洋研究所の余泽庶特任研究員、伊藤進一教授らからなる研究グループが示した研究結果は、環境DNAを用いた生物相の推定に一石を投じる内容となっています。なんでも、深海でマイワシのDNAが見つかったというのです。
この研究成果は「Progress in Oceanography」に掲載されています（論文タイトル：Environmental DNA of small pelagic fish in the deep ocean）。
バケツ1杯で生物を推定する「環境DNA」
環境DNAは水中に放出された生物の体液や糞を検出する手法で、バケツ1枚からそこに生息している生物を推定することができます。
採集を伴わない手法で、生物を殺す必要がないことも環境DNAの大きな特徴の1つ。加えて、低コストであることから日本を含め世界中で用いられています。
放出された環境DNAはどうなる？
海水魚から放出された環境DNAについては、海水と同じ密度を持ち、海水中を漂いつつ数日で分解されると考えられてきました。実際、この考えをもとに環境DNAがそこにいる魚の分布を反映していると仮定されてきたそうです。
一方、海底の堆積土中から魚のDNAが検出されていることから、環境DNAの鉛直的な挙動について解明が求められていたといいます。
そうした中で、東京大学大気海洋研究所の余泽庶特任研究員、伊藤進一教授らからなる研究グループは、海面から水深1000メートルから採水されたサンプルに含まれるマイワシとカタクチイワシの環境DNAを調査。浅海性魚類の環境DNAがどのように分布するのか明らかにしました。
浅海性の魚のDNAを深海で検出
解析の結果では、北西太平洋の深海域の広域から、マイワシとカタクチイワシの環境DNAが検出されています。特にマイワシの環境DNAが多く存在していたようです。
マイワシもカタクチイワシも浅海性の魚のため、“そこに存在しない魚”が深海の海水から検出されたということになります。
また、同時に観測された「海洋表層の水温」「深海の海水の溶存酸素濃度」「クロロフィル量」の比較では、低水温でクロロフィル量が多い海域で、表層に対するマイワシの環境DNAの割合が深層で増加することが判明。カタクチイワシでは低酸素かつクロロフィル量が多い海域で同様の傾向がみられています。
さらに、水深ごとの環境DNA濃度から環境DNAの沈降速度も推定されました。
その結果、沈降速度は粒子状有機物と同程度であることが明らかに。このことから、環境DNAが植物プランクトンの死骸などと一緒に深海へ運ばれ、低温下で長期保存されていると推測されています。
生物の分布を復元することが可能に？
今回の研究により、マイワシの環境DNAが北西太平洋の深海に広く分布することが明らかになりました。この結果は環境DNAで検出された生物が必ずしも、そこに生息している訳ではないことを示しています。
一方、環境DNAの沈降速度が判明しているため、生物本来の分布を復元する手法が開発されるかもしれません。この成果が今後の環境DNAを用いた研究に大きく貢献すること期待されています。
（サカナト編集部）