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DNAから海洋生物の種類を判別 日本初 瀬戸内海での「クモヒトデメタバーコーディング」

人間環境学部 岡西政典准教授 研究成果発表

広島修道大学の岡西政典准教授、中外テクノス(株)、環境総合リサーチ(株)、広島大学からなる研究グループが、瀬戸内海において、海中の生物が水中に放出したDNA(環境DNA)を分析し、そのDNAの持ち主の種類を判別することに成功しました。
海洋は、地球上の生物の居住可能空間の90%以上を占めていると言われており、その環境保全は地球環境問題の解決に直結する重要な課題です。特に、海洋の各海域にはどのような生物が生息しているのか、その構成生物種の多様性評価が国際的な課題となっています。近年、温暖化や海洋プラスチックゴミ投棄などの環境変動が沿岸海洋生態系に影響を及ぼしていることが実験的に明らかになりつつあるものの、その全容に関する研究は進んでいません。
その要因には、海洋生物を用いた環境調査は時間と労力がかかり、生物多様性の評価に不可欠な生物の観察や標本収集自体が困難であること、ならびに、天候の影響を受けやすく、計画的なモニタリングが難しい、ということが挙げられます。
今回の研究では、ヒトデに近いグループであるクモヒトデをターゲットとして、それらが水中に放出した「環境DNA」を調べる「メタバーコーディング法」を用いて、半閉鎖的な海域である瀬戸内海でのクモヒトデの種の検出を、日本で初めて試みました。
その結果、広島県竹原市と尾道市の四十島において、クモヒトデのDNAが検出され、それらが高い精度で種判別可能であることが示されました。クモヒトデに焦点を絞ったメタバーコーディング法が実施された例は世界でも2例目であり、この技術によって、今後様々な場所で、海底にすむ生物の定期的なモニタリングが行えることが実証されました。
本研究成果は2024年4月25日に国際誌「Regional Studies in Marine Science」で公開されました。
詳細は関連資料をご確認ください。

本研究のポイント

  • 海洋生物を用いた環境調査には多大な費用と労力がかかっていた
  • 海水中に漂っているクモヒトデのDNAからその種類を判別するメタバーコーディング法を、半閉鎖的な海域である瀬戸内海で、日本で初めて試み、成功した
  • 広島県竹原市と尾道市の海域において、目視で採集調査をするよりも多くの種のDNAがメタバーコーディング法によって検出された
  • 環境調査で有用とされるメタバーコーディング法を用いた環境モニタリングの対象生物種を増加させ、その精度を向上させることが可能となる

発表論文リンク

関連資料