空気中に偶然収集された浮遊 DNA

Mar 15, 2023

すでに汚染検査を行っている監視所には、生物多様性の減少をマッピングするという二重の目的がある可能性があることが、新たな研究で明らかになった

新しい科学論文によると、フクロウからハリネズミ、菌類に至るまで、植物や動物の遺伝物質が世界中の大気質監視所によって不用意に収集され、未開発の「生物多様性データの宝庫」を作り出しているという。

世界中で、何千ものエアフィルターが大気中の重金属やその他の汚染物質の検査を継続的に行っています。 科学者たちは現在、この監視ネットワークが毛髪、羽、唾液、花粉などから空気中の環境 DNA (eDNA) として知られる目に見えない遺伝物質の痕跡も検出していることに気づき始めています。

英国の2つの大気質観測所（1つはロンドンの公園にあり、もう1つはエディンバラ郊外の田園地帯にある）からのeDNAを検査したところ、アナグマ、ヤマネ、コキンメフクロウ、ハリネズミを含む180種以上の菌類、昆虫、哺乳類、鳥類、両生類の存在が明らかになった。そして滑らかなイモリ。 ノコギリソウ、ヒナギク、イラクサ、小麦、大豆、キャベツなどの植物 eDNA も収集されました。

このデータは科学者にどの動物が近くに生息しているかを知ることができ、長期間にわたって大量の現地データを蓄積することで生物多様性の減少を監視する重要なツールとなる可能性がある。

「このインフラは国家規模で高解像度の生物多様性データを収集する大きな機会となる可能性がある」と研究者らはCurrent Biology誌に掲載された論文で述べている。 「これは、陸上での生物多様性モニタリングに対する私たちのアプローチにとって大きな変化をもたらします。」

世界的に種の絶滅の速度が上昇していることは、科学者にとって大きな懸念事項です。 「この可能性はどれだけ誇張してもしすぎることはありません」とロンドンのクイーン・メアリー大学の筆頭著者ジョアン・リトルフェア氏は語った。 「ほぼすべての国が、政府所有か民間か、多くの場合その両方で、何らかの大気汚染監視システムやネットワークを持っています。これにより、生物多様性を大規模に測定する方法という世界的な問題が解決される可能性があります。」

大気監視ネットワークの中には、数十年にわたって運用されているものもあり、ヨーロッパ、アジア、中北アメリカに集中していますが、一部はグローバル・サウス全域にも見られます。

eDNA データの収集は、大気の質を監視する能力を妨げません。 研究者らは、周囲温度で保存した8か月前のフィルターからでもeDNAを収集でき、冷凍すれば数十年保存できる可能性があることを発見した。 彼らは現在、フィルターに含まれるeDNA情報を保存するためにフィルターを保管するよう監視ステーションに奨励している。

英国国立物理研究所のアンドリュー・ブラウン氏は、論文の著者の一人で、「過去20年間のキャリアにおいて、私は潜在的に有害な汚染物質への人々の曝露を評価するために大気汚染の研究に取り組んできた。

「この非常に確立されたネットワークがまったく異なる科学分野で利用できること、そしてそれが私たちが思いもしなかった潜在的な可能性をすべて秘めていることを知ることは、非常にエキサイティングです。」

この研究は、カナダのヨーク大学のチームと共同で実施されました。

eDNA のサンプリングは水生生態系でより発達しており、生態コンサルタントがオオイモリの存在を調査するためによく使用されます。 ルンド大学の科学者たちは、航空機搭載システムを使用して 85 種の昆虫から DNA を収集することができ、また周囲の空気をサンプリングすることで動物園の種も特定しました。

これらすべてにより、カメラトラップや音響モニタリングとは異なり、動物が近くにいる必要がなく、野生動物を追跡する非侵襲的な方法が開かれます。 この最新の研究には関与していないルンド大学のファビアン・ロジャー博士は、「興味深いのは、これらのフィルターが既存の監視ネットワークから収集されていることだ。これは、利用可能な稼働中のネットワークを示している」と述べた。生物多様性のモニタリング。

同氏は、生物多様性モニタリングにおけるデータの有用性には依然として疑問があると述べ、「一部の種を時々検出することは、より広い地域を代表する生物多様性の変化のシグナルを検出することと同じではない」と述べた。

研究者は依然として、複数の観測点からのデータを長期間にわたって分析する必要があります。 「可能性は非常に大きいということに完全に同意します」とロジャー氏は語った。

絶滅年齢の報道の詳細については、こちらをご覧ください。また、生物多様性記者のフィービー・ウェストンとパトリック・グリーンフィールドを Twitter でフォローして、すべての最新ニュースと特集を入手してください。