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メインコンテンツにスキップ グローバルメニューにスキップ | フッターにスキップ メニューボタン 対象者別 ">入学希望の方">卒業生の方">地域・一般の方">企業・メディアの方">在学生">教職員 探す アクセス Language JP EN TOPニュース・イベント【研究発表】堆積物の環境DNAで探る過去の出来事 ―津波直後のクラゲ大発生を検知―https://www.tmu.ac.jp/news/topics/31226.html 2021.08.20 【研究発表】堆積物の環境DNAで探る過去の出来事 ―津波直後のクラゲ大発生を検知― 報道発表 概要 　2011年東北地方太平洋沖地震の際に発生した津波の後の生物群集の変遷を、気仙沼の舞根湾をフィールドに調査してきました。津波の後、クラゲが大量に発生したことは潜水目視観察でわかっていましたが、それ以前の定量的な情報はありません。そこで、堆積物の環境DNAに注目しました。まず、京都大学舞鶴水産実験所で水槽実験を行い、堆積物には魚のDNAが1年間にわたり保存されることを確認しました。続いて、津波から6年後の気仙沼舞根湾において、堆積物のコアサンプル（柱状の試料）を採取し、これを層別に分析しました。その結果、石油由来の芳香族炭化水素を多く含む層の直上で、クラゲのDNAの含有量が最大となることが確認できました。気仙沼では、津波の際に多量の石油が流出しています。これもふまえると、津波による一時的な環境劣化で、クラゲの大発生が起きていたことがわかります。本研究は、堆積物の環境DNAが数年前の環境イベントを定量的に調べる上で有用であることを示した初めての試みです。本成果は、2021年8月20日にイギリスの国際学術誌Scientific Reportsにオンライン掲載されます。 　研究グループの構成員：京都大学 フィールド科学教育研究センター 益田玲爾教授、尾形瑞紀 同大学院生（研究当時、現：ベネッセコーポレーション）、山下洋 同名誉教授、神戸女学院大学 人間科学部 張野宏也教授、神戸大学 人間発達環境学研究科 坂田雅之学術研究員、源利文 同教授、NPO法人森は海の恋人 畠山信副理事長、東京都立大学 都市環境科学研究科 横山勝英教授 図1　堆積物のコアサンプルを層別に分析し、津波を表すサインの直上でクラゲの環境DNAが最大となった。 １．背景 　2011年5月から2ヶ月に1回、気仙沼市の舞根湾周辺において潜水調査を行い、津波後の海の回復の様子を記録しています（図2）。津波から5年間の変化を取りまとめた前報では、津波による大規模な撹乱の直後、クラゲ類の大量発生があり、以後、寿命の短い生物から長い生物へと徐々に回復する様子を報告しました（Masuda他 2016 PLoS ONE，図3）。しかし、津波以前の生態系については、比較可能な情報がなく、「回復したと言えるのだろうか」との疑問が投げかけられてきました。　そこで本研究では、堆積物の環境DNAを利用することで、津波以前と以後のクラゲの発生量を比較することを試みました。環境DNAは、水中や土壌などの環境中に生物が残したDNAの総称で、これを検出することで、対象とする生物の在不在を明らかにし、生物量の指標とすることができます。水中の環境DNAについては研究が進んでいるものの、堆積物の環境DNAに関する知見はわずかです。まず水槽実験により、堆積物に対象生物のDNAが長期にわたって保存されることを確かめました。次に、気仙沼舞根湾で堆積物のコアサンプルを採取し、層別にクラゲ類の環境DNAを定量しました。 ２．研究手法・成果 水槽実験　水槽の底に海底で集めてきた堆積物を敷き、ここでマアジを2週間飼育しました。このマアジを取り除いた後、水槽の海水と堆積物を1年間にわたり採取しました。その結果、海水からはマアジを除去した翌日にはDNAが検出されなかったのに対し、堆積物からは1年後にもマアジのDNAが検出されました（図4）。このことから、堆積物中では少なくとも1年は生物のDNAが保存されることがわかります。 堆積物コアサンプルの採取と分析　2017年5月、気仙沼舞根湾内外の4地点で、3本ずつの堆積物コアサンプルを潜水により採取しました（図2、5）。市民ボランティアらの協力のもと、これらをすみやかに厚さ1cmずつの層別に切断しました（図6）。試料は京都大学舞鶴水産実験所に持ち帰り、環境DNA分析に用いました。また試料の一部は、神戸女学院大学に送り、芳香族炭化水素の分析に用いました。　堆積物を採取した4地点のうち、水深23mと最も深かったSt. 3では、安定して長いコアサンプルがとれました。これらではいずれも、芳香族炭化水素のピーク、すなわち津波を表す層の直上で、ミズクラゲとアカクラゲの環境DNAが多く検出されました（図7）。この結果は、津波による大きな環境変化の直後にクラゲが大発生したことを反映していると考えられます。 ３．波及効果、今後の予定 　最近注目されている環境DNA技術が、過去の生物を調べる上で有効であることが本研究からわかります。特に、数年前の生態的なできごとを再現する上で、海底の堆積物の環境DNAが有用であることを示したのは、本研究が初めてです。今後、堆積物の環境DNAを、クラゲ以外の生物についても分析したいと考えています。 ４．研究プロジェクトについて 　本プロジェクトは下記の研究費の支援を受けました。科学技術振興機構　戦略的創造研究推進事業CREST（益田・源）、三井物産環境基金（畠山・横山）、笹川科学研究助成（尾形）、日本学術振興機構　科学研究費助成事業 基盤研究B（益田・源） ＜研究者のコメント＞ 　気仙沼舞根湾での潜水調査に始まり、長期にわたる飼育実験、堆積物の環境DNAを検出する最新の技術とこれによるクラゲ大量発生の検知、気仙沼の石油流出の痕跡を示す化学分析と、多くの研究者が参加しての学際的な論文となりました。東日本大震災と大津波から、我々が学ぶべきことはまだまだあるように思います。 ＜論文タイトルと著者＞ タイトル：Environmental DNA preserved in marine sediment for detecting jellyfish blooms after a tsunami（海底堆積物の環境DNAにより津波後のクラゲ大発生を検知）著　　者：Mizuki Ogata, Reiji Masuda*, Hiroya Harino, Masayuki K. Sakata, Makoto Hatakeyama, Katsuhide Yokoyama, Yoh Yamashita, Toshifumi Minamoto *：責任著者掲 載 誌：Scientific Reports　DOI： 10.1038/s41598-021-94286-2 ＜参考図表＞ 写真撮影・作図はいずれも益田 図2　調査地点の地図 図3　津波から8年間にわたる目視調査におけるミズクラゲの出現個体数。挿入写真は津波から1年4ヶ月後に撮影。下向き矢印は堆積物の採取時。なお、8年目以降、ミズクラゲは潜水中に見られていない。 図4　水槽実験の結果。飼育水に含まれるDNAは魚を除去した翌日には検出できなくなるが、堆積物からは1年後にも検出できた。なお、＊は連続する2回の採取日での有意差、枠で囲った数字は魚を収容していない対照区との有意差を表す。 図5　潜水による堆積物コアの採取。 図6　堆積物コアの切断作業。アースウォッチ ジャパン主催事業の市民ボランティアおよび気仙沼高校の生徒さんらに手伝って頂いた。 図7　St. 3の堆積物コアに含まれていた芳香族炭化水素およびクラゲ類の環境DNAの層別含有量。3本採取した中、最も長かったコアサンプルの分析結果を示す。 ・都市環境科学研究科 都市基盤環境学域　横山 勝英（ヨコヤマ カツヒデ）教授 報道発表資料(533KB)元のページに戻る 最新のニュース 2024.05.29 お知らせ 【重要】2024年度前期　一般学生　授業料減免申請 追加申請受付について 2024.05.24 お知らせ 【研究発表】一度の激しい運動がその後の身体活動量と体温を下げ体重を増やしてしまう 2024.05.17 お知らせ 【研究発表】溶液と固体の状態で円偏光を発光するキラルな亜鉛錯体の開発に成功－溶液と個体とで円偏光の回転方向が反転　新たな発光デバイスへの応用に期待－ 2024.05.16 お知らせ 【研究発表】過去77年間の小笠原諸島の植生変化を解明 －過去の人為的攪乱の履歴が、生態系の復元可能性に影響－ 2024.05.13 お知らせ 【研究発表】電気を流し、室温強磁性を示す希土類酸化物を発見－スピントロニクス材料としての応用に期待－ Page top 大学について学部・大学院教育の特長研究・産学公連携国際展開・留学学生生活・キャリア入試案内キャンパス・施設案内ニュース・イベントHOT TOPICS教員紹介 入学希望の方卒業生の方地域・一般の方企業・メディアの方在学生教職員 お問い合わせ関連リンクサイトマップサイトポリシープライバシーポリシーソーシャルメディアポリシーWEBマガジンメトロノワ調達・契約情報 ©2024 Tokyo Metropolitan Public University Corporation Follow Us都立大X都立大Channel Open/Close大学についてOpen/Close大学の目的・使命学長メッセージ学長メッセージ ＜メディア＞TMU Vision 2030Open/Close大学概要沿革組織図センター・機構学生数教職員数学則・規則施設概要設置認可申請書等東京都立大学の評価活動について数字で見る東京都立大学動画で見る東京都立大学シンボルマーク大学の校歌Open/Close教育情報の公表大学の教育研究上の目的・３ポリシー教育の3つのポリシー（学部）教育の3つのポリシー（大学院）教育研究上の基本組織アセスメント・ポリシー大学院（専門職大学院を除く）の学位論文審査基準授業に関すること成績評価基準、卒業・修了認定基準等メディア掲載Open/Close学部・大学院人文社会学部法学部経済経営学部理学部都市環境学部システムデザイン学部健康福祉学部Open/Close大学院 研究科・専攻一覧人文科学研究科法学政治学研究科経営学研究科理学研究科都市環境科学研究科システムデザイン研究科人間健康科学研究科大学院分野横断プログラム再編前の学部・大学院Open/Close教育の特長Open/Close革新的なカリキュラム基礎科目群教養科目群基盤科目群キャリア教育・インターンシッププログラム文理の枠を超えた履修推奨科目副専攻グローバル教育教職課程・学芸員養成課程文理教養プログラム学びのスタイル副専攻教職課程・学芸員養成課程教育基盤強化事業Open/Close教育改革推進事業首都大学東京 教育改革推進事業 FD活動都立大の教学IR ~Institutional Research~ベスト・ティーチング・アワードOpen/Close研究・産学公連携Open/Close研究センター、リサーチコア宇宙理学研究センター生命情報研究センター水道システム研究センター子ども・若者貧困研究センターソーシャルビッグデータ研究センター金融工学研究センター水素エネルギー社会構築推進研究センター医工連携研究センター量子物質理工学研究センターエネルギーインテグリティーシステム研究センター島嶼火山・都市災害研究センターコミュニティ･セントリック･システム研究センター言語の脳遺伝学リサーチコアサービスロボットインキュベーションハブリサーチコア（略称：serBOTinQ)高度研究東京都立大学 若手研究者等選抜型研究支援特別栄誉教授等制度・特別招聘教授制度共同研究・受託研究・学術相談・特定研究寄附金知的財産大学等発ベンチャー支援産学公連携スペース TMU Innovation Hub研究力強化推進プロジェクトローカル5G環境を活用した最先端研究都立大の先端研究に迫る傾斜的研究費一覧Open/Closeコンプライアンス・内部統制研究費の不正使用防止に対する取組（相談窓口・通報窓口の案内はこちら）研究活動の不正行為等防止に対する取組（通報窓口の案内はこちら）研究倫理利益相反マネージメント安全保障輸出管理Open/Close国際展開・留学多彩な留学制度／留学プログラムグローバル人材育成についてGlobal Discussion Camp（GDC）国連アカデミック・インパクト外国人留学生支援Open/Close国際交流協定協定校一覧（全学）(250KB)協定校一覧（部局間）(346KB)国際化基本方針国際化推進体制理学部生命科学科　英語課程 英語で学位が取得できるプログラムPickup！都立大の国際化 「東京都立大学ならではの体験ができる交換留学制度――異文化を肌で感じた記憶はその後の人生を変える」By 朝日新聞Thinkキャンパス広告記事Open/Close学生生活・キャリアOpen/Close学修サポート学生の修学支援主体的学修支援セミナーTA（ティーチングアシスタント）等Open/Close学生サポート学生相談室保健室ダイバーシティ推進室ボランティアセンター保険の加入学生課Open/Close施設の利用図書館連絡バス美術館の無料入場等学生寮などOpen/Closeキャンパスライフ学生広報チームpresents動画クラブ＆サークルFIND YOURSELF AT TMU(2.2MB)都立大生の1日VLOG！理系・文系の学生比べてみたBy朝日新聞YouTubeチャンネル【土佐兄弟の大学ドコイク】Open/Closeキャリア・就職キャリア支援・各種サポートキャリア支援課大学院進学Pickup！キャリア支援 「1年次から履修可能な現場体験型のキャリア授業で、未来の自分を考える」By 朝日新聞Thinkキャンパス広告記事学費・減免制度・奨学金制度等Open/Close入試案内Open/Close学部入試アドミッション・ポリシー学部入試概要【2024年5月24日更新】外部英語検定試験の利用について（2025年度以降一般選抜）インターネット出願入学者選抜要項・学生募集要項入試Q&A一般選抜の入試結果【2024年5月27日更新】(133KB)多様な選抜の入試結果【2024年4月26日更新】(146KB)募集人員【2023年7月7日更新】(313KB)オープンキャンパス・説明会資料請求・お問い合わせ入学考査料・入学料・授業料Open/Close学部入試制度改正2024年度2025年度2026年度Open/Close大学院入試大学院のシステムアドミッションポリシー大学院入試概要大学院学生募集要項大学院進学後の進路状況入学考査料・入学料・授業料資料請求・お問い合わせ大学案内・大学院案内Open/Closeキャンパス・施設案内キャンパスマップCampus Gallery図書館光の塔牧野標本館交通アクセスエコキャンパス・グリーンキャンパス電力使用状況イベントカレンダー教員紹介 入学希望の方卒業生の方地域・一般の方企業・メディアの方在学生 お問い合わせ関連リンクサイトマップサイトポリシープライバシーポリシーソーシャルメディアポリシーWEBマガジンメトロノワ調達・契約情報 JP EN Follow Us都立大X都立大Channel