大気質監視ステーションは絶滅危惧種の追跡と保護に役立つ可能性がある

地球は生物多様性の危機に直面しており、種の絶滅が驚くべきペースで加速しています。2022年12月、国連は2030年までに地球の野生生物の30パーセントを保護するという歴史的な合意に達し、政策措置はようやくこのジレンマに追いつきつつあります。この危機に対処するには、これらの損失を定量化するために必要なインフラを含め、困難な戦いに直面することになるでしょう。

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この重要なデータは、意外な情報源、つまり大気質監視ステーションから得られるかもしれない。6月5日にCurrent Biology誌に掲載された研究によると、 数十年にわたり、世界中の何千もの大気環境モニタリングステーションが、フィルター内に環境 DNA (eDNA) を意図せず収集していたことが判明しました。

「生物多様性における最大の課題の1つは、景観規模でのモニタリングです。私たちのデータは、多くの公的機関や民間事業者によって管理されている既存の大気質モニタリングステーションのネットワークを使用して、この問題に対処できることを示唆しています」と、研究の共著者でヨーク大学の生態学者エリザベス・クレア氏は声明で述べた。「これらのネットワークは何十年も存在していますが、収集されたサンプルの生態学的価値についてはあまり考慮していませんでした。」

空気質監視ステーションは何十年も前から存在しているが、eDNAを捕獲して分析する方法は比較的新しい。これまでの研究データから、動物園の空気を採取することで種を特定できるという概念実証の証拠が得られた。

この新しい研究では、研究者チームが、地元の植物、昆虫、その他の動物に関する情報を含む空気中の eDNA が、空気質監視ネットワークの通常の運用の副産物としてこれらのフィルターに捕捉されるかどうかをテストしました。これらのネットワークは通常、重金属やその他の汚染物質を監視します。

研究者らは英国の2か所のフィルターからDNAを抽出して増幅し、180種類以上の菌類、植物、昆虫、哺乳類、鳥類、両生類、その他の動物群からeDNAを回収した。種のリストには、アナグマ、ヤマネ、コキンメフクロウ、イモリなど、多くの魅力的な種が含まれていた。さらに、ハリネズミや鳴鳥など、特別保護対象の種のDNAも採取できた。樹木や植物には、トネリコ、シナノキ、マツ、ヤナギ、オーク、ノコギリソウ、アオイ科の植物、デイジー、イラクサ、イネ科の植物が含まれていた。研究によると、小麦、大豆、キャベツなどの耕作作物のDNAも特定された。

さらに、フィルターには 34 種の鳥類の DNA が含まれていました。データによると、サンプリング時間が長くなると、より多くの脊椎動物種が捕捉されたことが示されました。これは、時間の経過とともにより多くの鳥類や哺乳類がその地域を訪れたためと考えられます。

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研究チームによると、大気質監視ネットワークは、非常に標準化された方法で地域の生物多様性データを収集してきたが、その生態学的重要性は長い間注目されていなかった。場所によってはサンプルが何十年も保存されていることから、長期間の生態学的データをとらえたサンプルがすでに存在している可能性がある。これらのサンプルは、わずかな変更を加えるだけで、すでにフル稼働しているネットワークを使用して陸上の生物多様性を詳細に監視するために使用できる可能性がある。

「私にとって最も重要な発見は、大気環境モニタリングのための国家ネットワークで一般的に使用されているエアロゾルサンプラーが、eDNAも収集できるという実証です」と、共同執筆者で英国国立物理学研究所の大気質専門家、ジェームズ・アラートンは声明で述べた。「このようなネットワークは、長年にわたり、そして世界中の他の国々で運用されてきたため、私たちが呼吸する空気から、意図せずeDNAを収集していたに違いないと推測できます。」

チームは現在、eDNAを念頭に置き、できるだけ多くのサンプルを保存しようと取り組んでいる。チームによると、生物多様性に関する膨大なデータのすべてに到達するには、世界規模の取り組みが必要だという。

「この研究の潜在力はいくら強調してもし過ぎることはない」と、研究の共著者でロンドン大学クイーン・メアリー校の生物学者ジョアン・リトルフェア氏は声明で述べた。「生物多様性の追跡と監視にとって、これは間違いなく画期的な出来事となるだろう。ほぼすべての国が、政府所有か民間所有、あるいはその両方で、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る。これは、大規模な生物多様性の測定方法という世界的な問題を解決する可能性がある」