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わずかな海水調べ魚群を探知 環境DNA解析技術を舞鶴湾で実証

掲載日:2016年3月3日

わずかな海水を採取して魚由来のDNAを分析するだけで魚がどれだけいるかを簡単に探知する技術を神戸大学など6研究機関の共同研究グループが開発し、2日付の米科学誌電子版に発表した。京都府沖の舞鶴湾でこの技術を使って実際にマアジの群れを確認、広い海域で使える新たな魚群探知法の効果を実証した。

水中を漂うDNAは「環境DNA」と呼ばれる。海や川の水には魚の体から分泌される粘液などとともに魚特有の塩基配列を持つDNAが放出される。塩基配列は魚種によっても微妙に異なる。研究グループは、この環境DNA情報を利用し「リアルタイムPCR法」というDNA断片増殖法を組み合わせて水中に生息する魚の種類を判定する技術をこれまでに開発。今回、1リットルほどの海水をくむだけでその海域の魚の分布を定量的に調べる技術に発展させた。

神戸大学の山本哲史(やまもと さとし)学術推進研究員ら研究グループメンバーは、新技術の効果を確認するために、京都府北部の日本海に面した舞鶴湾西湾の47カ所で海水を海面、海底からそれぞれ採取。ろ過して残ったマアジの表皮、粘液などの含まれるDNAを解析し、魚群の有無や規模を分析した。その結果は魚群探知機による分布判定と一致し、正確にマアジ量をとらえていた。またこの技術が、魚の環境DNAが拡散するとみられていた広い海域でも有効であることも立証した。

河川や海の魚資源調査としては、これまで主に網による捕獲調査や魚群探知機による計測に頼っていたが、時間や費用がかかる上、調査結果にばらつきが出るなどの問題があった。漁船で多用されている魚群探知機ではキャッチした魚群の魚種をはっきりと特定することは難しかった。舞鶴湾での調査は、約11平方キロメートル、東京ドームの約235倍の広さで行われたが、網による捕獲や潜水による目視調査では数日必要な作業が6時間で終了した、という。

研究グループによると、この新技術の応用により、魚類の資源量分布の変動を年や季節ごとに把握することが可能になる。また、日本国内の河川や付近海域に生息する魚は4,000種以上で、特に希少種の判定には高度な専門的知識を必要としたが、調べたい魚のDNA情報が分かっていれば簡単に生息の有無や生息量が判別できる。

研究グループは、神戸大学を中心に北海道大学、統計数理研究所、京都大学、龍谷大学、千葉県立中央博物館で構成され、科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業チーム型研究(CREST)の一環として行われた。

舞鶴湾のマアジの群れ(益田玲爾京都大学准教授提供)
写真1.舞鶴湾のマアジの群れ(益田玲爾京都大学准教授提供)
舞鶴湾で海水を採取する研究者(神戸大学提供)
写真2.舞鶴湾で海水を採取する研究者(神戸大学提供)
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