エアフィルターに吸い込まれたDNAから、近くにどんな植物や動物がいるのかが明らかになる

Mar 20, 2023

マディー・ブラコフ (APサイエンスライター)

ニューヨーク（AP通信） – DNAは私たちの周りにあり、私たちが呼吸する空気の中にも存在します。 今回科学者らは、大気汚染を検査するために空気を吸い込む大気質監視ステーションが、その地域にどのような植物や動物がいたかを明らかにできる大量の DNA も検出していることを発見した。

月曜日にカレント・バイオロジー誌に掲載された研究結果によると、この方法は生物多様性を監視するという難しい課題の解決に役立つ可能性があるという。

研究著者でカナダのヨーク大学の生物学者エリザベス・クレア氏は、今回の研究結果は生物多様性データが「文字通り何十年にもわたって大規模に収集されてきたが、誰も気づかなかった」ことを示唆していると述べた。

動物や植物はライフサイクルを経るにつれて、鱗、毛皮、羽毛、花粉など、遺伝的特徴を伝える自分自身の一部を環境中に残します。

科学者たちは、この種の環境 DNA が水中に浮遊していることを以前から知っており、湖や川を泳ぐ種を追跡するためにそれを利用してきました。 しかし、コペンハーゲン大学で環境DNAを研究しており、今回の研究には関与していないクリスティン・ボーマン氏は、陸上で歩き回っている生物の遺伝子を把握するのはさらに困難になっていると語る。

2021年、ボーマン氏とクレア氏は同様のプロジェクトに取り組み、何もないところから動物のDNAを採取できるかどうかを確認した。 地元の動物園に真空ポンプを設置した後、研究チームは数十の種の DNA を配列することができました。

「実際、ゴーストバスターのような方法で、空気中から DNA を吸い出すことができます」とボーマン氏は言う。

そこで研究者たちは、それをより大規模に試したいと考えました。

この最新の研究のために、クレアと彼女のチームは、汚染を検査する全国ネットワークの一部であるロンドンとスコットランドの 2 つの監視ステーションからのエアフィルターをテストしました。

研究著者でロンドンのクイーンメリー大学の生物学者ジョアン・リトルフェア氏によると、フィルターディスクの破片からDNAを抽出した結果、科学者らは180種類以上の動植物を同定することができたという。

リトルフェア氏によると、このフィルターは、草、菌類、鹿、ハリネズミ、鳴き鳥など、幅広い野生動物を検出したほか、「どこにでもいるハト」も検出したという。

現在、研究チームはこの方法で世界中の生態系を追跡できることを期待している。 生物多様性の減少は世界的な問題であるにもかかわらず、大規模な検査を行うのは難しいとクレア氏は言う。

英国国立物理研究所の大気質科学者ジェームズ・アラートン氏は、すでに設置されているシステムを簡単に利用できると指摘した。 多くの国では大気の質を監視するためのネットワークが構築されており、中には古いフィルターを何年も、あるいは何十年も保管している国もあります。これは、生態系が時間の経過とともにどのように変化したかを示すアーカイブとして役立つ可能性があります。

スイスのチューリッヒ工科大学で同様のプロジェクトに取り組んでいるファビアン・ロジャー氏は、これらのフィルターからのデータが長期にわたる実際の生物多様性の傾向を示すことができるかどうかを確認するには、さらなる研究が必要であると述べた。 しかし、野生動物の監視に既存のシステムを「採用」できるのは興味深いことだと同氏は電子メールで書いた。

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