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  • General

  • 調査海域（恵山沖）

    • 調査は2020年8月（夏）と2021年2月（冬）、北大の練習船うしお丸航海中に実施されました。

      採水地点は陸（恵山岬）から約 45 km 離れた、水深約 800 mのところです。


    • 調査海域の恵山沖は津軽暖流と親潮の影響を同時に受けます。

      夏は表層水に津軽暖流（水温6度以上、塩分33.7-34.3) が乗っていて、水深20から140 mの間に水温躍層が形成されています。

      冬は親潮（水温3度以下、塩分33.0-33.3) が表層を流れていて、50から200 mの中層は津軽暖流の影響を受けています。


    • 実験には以下の6つの実験区を設け、それぞれ10 Lの表層水を採水したタンクから 2 L x 5反復で濾過をしました。

      実験区１：0.45 um pore size フィルター（コントロール）

      実験区２：0.22 um pore size フィルター

      実験区３：0.45 um pore size フィルター（砂を添加）

      実験区４：0.45 um pore size フィルター（珪藻土を添加）

      実験区５：0.45 um pore size フィルター（ジルコニアビーズを添加）

      実験区６：0.45 um pore size フィルター（モレキュラーシーブを添加）

  • 魚類群集比較

    • 全ての実験区をあわせた結果（計 60L (2L x 30 samples)）、夏は 18 OTU (Operational Taxonomic Unit)、冬は 39 OTU が検出されました。

      （太字：両方で検出された魚、赤字：底生魚）


    • 種の豊富さ（Species richness）と生物多様性（Shannon-Wiener H index) ともに冬が高く、理由として

      １）夏に形成されていた水温躍層が解除され表層水と低層水が混合された（冬の底生魚の検出率が高い）

      ２）冷たい水温を好む底生魚が表層まで移動した

      ３）水温が低くDNAの分解が遅い分、より多い魚種が検出された（夏：21.4℃、冬：2.9℃）

      この3つが考えれます。


    • また、夏と冬の出現種を比較した結果、群集構造がはっきり分かれていました。


    • 群集構造が分かれる原因として、重複する OTU が８で少ないのもありますが、その重複した OTU の検出率が季節性を反映しているからでもあります。

      下の表は、夏と冬の両方で出た OTU が計30サンプル（6つの実験区 x 5反復）のうち何回検出されたかをパーセンテージで表したものです。


    • スケトウダラは、夏は計30サンプルのうち3サンプルでしか検出されてないが (10%)、冬は全てのサンプルで検出されました (100%)。

      これはスケトウダラの生活史と関係があります。

      スケトウダラは冬に調査海域で過ごしながら産卵しますが、夏には道東海域で過ごすため、このような結果になりました。


    • 一方、カタクチイワシ（夏：93.3%、冬：6.7%）は調査海域に一年中いますが、夏に産卵する生活史を持っています。


    • 水中の環境DNA濃度は、魚の産卵期に高くなることが過去の研究より知られています。

  • 水中の環境DNA

    • 前述通り、例え同じ魚種であっても魚の生理状態や環境によって水中の環境DNA濃度が変わるので、環境DNAでバイオマスを推定する際には細心な注意が必要です。

      また水中のDNAは不均等に存在するため、正確なデータを得るためには複数のサンプルをとるのことが重要です。

      本研究のサンプルからも、5反復間での出現種がそれぞれ異なり、全ての実験区で検出されたのは夏は18 OTU のうち 3 OTU（カタクチイワシ、マイワシ、ブリ）、冬は 39 OTU のうち 2 OTU （アイナメ、スケトウダラ）のみでした。


    • 魚の生理状態による環境DNAの変動および水中の環境DNAの不均等さについては以下のコースをご参考ください。

  • 研究支援

  • 【関連するまとめコース】