深海の謎を解き明かす革新的な手法の開発　―深海頭足類の多様性評価に新たな扉―

国立大学法人神戸大学
国立研究開発法人海洋研究開発機構
千葉県立中央博物館
国立大学法人京都大学
大阪市立自然史博物館
一般財団法人沖縄美ら島財団

　神戸大学大学院人間発達環境学研究科の邬倩倩（う　せいせい）学術研究員と源利文教授を中心に、国立研究開発法人海洋研究開発機構（JAMSTEC）、千葉県立中央博物館、京都大学フィールド科学教育研究センター瀬戸臨海実験所、大阪市立自然史博物館、一般財団法人沖縄美ら島財団の共同研究グループは、頭足類（主にイカやタコの仲間からなる生物群）のDNAを深海の水から検出する革新的な手法を開発しました。
　本研究では「環境DNAメタバーコーディング分析法※1」を活用し、水中に放出された生物由来の微量なDNA「環境DNA」を解析することで、頭足類の存在を迅速かつ効率的に検出する技術を確立しました。この手法を用いることで、太平洋の西七島海嶺沖合海底自然環境保全地域において、水深200〜2000 mの深海域から、大小さまざまな頭足類のDNAを検出することに成功しました。特にダンゴイカのような小型種から世界最大の無脊椎動物とされるダイオウイカのような大型種まで幅広い分類群を網羅的に深層海水中から検出することができました。知られざる深海の生態系を理解する新たな手段として、今後さらに発展することが期待されます。
　本研究成果は2025年4月15日に、国際学術誌「Marine Environmental Research」にオンライン掲載されました。

※1　環境DNAメタバーコーディング
複数の生物の環境DNAを一度に検出する分析法である。この手法では、特定の分類群に共通するDNA配列部分をターゲットにした「ユニバーサルプライマー」を用いてターゲットである生物群のDNAをまとめてPCR（遺伝子増幅法）で増幅する。増幅されたDNAの配列を「超並列シークエンス」でひとまとめに解析し、取得した配列データを既存のデータベースと照らし合わせることで、どの種が含まれているかを特定する。このプロセスにより、多様な生物種を一度に、効率的に特定できる。

ポイント

●深海生態系のモニタリング技術は発展途上にあり、特にイカやタコからなる頭足類の多様性調査は依然として遅れている。これまで魚類などの環境DNA解析技術はほぼ確立されてきているが、頭足類については解像度の高い手法は確立されていなかった。
●本研究では、頭足類の検出ができる環境DNA解析技術を開発、深海域でその有効性をテストした。
● 200～2000 mの深海域に生息する多種多様な頭足類DNAの検出に成功。世界最大の無脊椎動物であるダイオウイカのDNAを複数箇所で検出した。
●環境DNAの分析を通じて知られざる深海の生物多様性評価に有効なツールとなることが期待される。

詳細は こちら をご覧ください。

論文情報
・タイトル
“Development of universal PCR primers for the environmental DNA metabarcoding of cephalopod (Mollusca) diversity”
　DOI：10.1016/j.marenvres.2025.107094

・著者
Qianqian Wu(邬 倩倩¹), Tomoyuki Nakano(中野 智之²), So Ishida(石田 惣³), Tomoyuki Komai(駒井 智幸⁴), Yoshihiro Fujiwara(藤原 義弘⁵), Takao Yoshida(吉田 尊雄⁵), Masaru Kawato(河戸 勝⁵), Shin-ichiro Oka(岡 慎一郎⁶), Katsunori Fujikura(藤倉 克則⁵), Masaki Miya(宮 正樹⁴), Toshifumi Minamoto(源 利文¹)¹神戸大学大学院人間発達環境学研究科、²京都大学フィールド科学教育研究センター瀬戸臨海実験所、³大阪市立自然史博物館、⁴千葉県立中央博物館、⁵国立研究開発法人海洋研究開発機構（JAMSTEC）、⁶一般財団法人沖縄美ら島財団

・掲載誌
Marine Environmental Research