全国規模のDNA調査が明らかにした、変化する海
海水中のDNAの痕跡から、日本沿岸で過去の記録より北方に生息する魚126種が明らかになり、研究者は変化する海洋生息環境を詳細に把握できるようになった。この研究では、2017年から2024年に316地点で採取された2,672サンプルを統合。沖縄科学技術大学院大学（OIST）の研究者が提供した約1,000件の新たなサンプルも含まれる。
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2026年10月26日に「Diversity and Distributions」誌に掲載された調査結果には、商業的に重要なマアジやニセクロホシフエダイのほか、海藻藻場に被害をもたらしている可能性が指摘されるアイゴも含まれる。沿岸地域にとって、こうした変化は漁網に入る魚種だけにとどまらない。事業者が何を売れるか、家庭で何を料理するか、将来の漁獲を支える生息環境はどこかにも影響する。
水産庁の資料は、海水温の変化を際立たせている。2024年度水産白書によると、2024年までのおよそ100年間、日本沿岸の海面水温は100年当たり1.33度の割合で上昇した。2024年の沿岸海面水温の年平均は、観測史上最高となった。
「Japan-wide eDNA Surveys Bridge Data Gaps and Reveal Novel Out-of-Range Fish Records Across Japan」と題されたOISTの研究は、環境DNA（eDNA）を用いて魚の分布に関する知識の空白を埋めることを目指す。中心的な成果は、126種が過去に記録された北限を越えて生息している可能性を示す証拠であり、研究者や水産管理担当者がさらに調べるべき具体的な魚種と場所を示している。
見えにくい魚を海水から見つける方法
魚は周囲の水中に、ごくわずかな遺伝物質の痕跡を残す。研究者は海水を採取してDNAを抽出し、遺伝暗号の特定部分を読み取る。その配列を参照ライブラリーと照合し、どの種に由来するかを特定する。
指紋をデータベースと照合する作業に似ている。海水に痕跡が含まれ、参照ライブラリーが既知の個体識別情報を提供する。一つのサンプルに複数種のDNAが含まれることもあり、科学者は個々の魚を捕獲したり目視したりせずに魚類群集を調査できる。
日本で開発されたMiFishプライマーが、この手法を可能にしている。プライマーは、特定の遺伝領域を狙い、実験装置で分析用に複製できるようにする短いDNA断片だ。その後、配列の照合に使う記録が参照配列である。信頼性の高い特定には、両方が必要となる。
研究者らは、この目的でeDNAを全国規模に適用した初めての研究だとしている。ボランティアによる観察、現地調査、標本採集、生息適地の予測など、確立された手法を補完するものだ。それぞれ得られる情報は異なり、費用や調査範囲、不確実性によって有効な場面も変わる。
日本で大規模調査が可能になった理由
筆頭著者でOISTの元博士課程学生、Ayşe Haruka Oshima Açıkbaş氏は、日本が海洋DNA研究に投資してきたことが今回の研究の基盤になったと指摘する。国内の海洋生物について大規模な遺伝子配列解析が進み、魚の特定に利用できる参照ライブラリーが拡充された。
Oshima Açıkbaş氏は、サンプリングを可能にした施設と連携体制についても説明した。
OISTでは必要なDNA配列解析施設をすべて利用できます。それと同じくらい重要なのが、全国の海洋研究施設とその職員のネットワークにアクセスでき、協力して研究を進められることです
地元の漁業関係者、環境機関、科学者が沿岸各地の調査に協力した。チームが新たに採取した約1,000件のサンプルを過去の採集分と統合し、分析対象は316カ所の計2,672サンプルに拡大した。
つまり、このプロジェクトには研究施設の能力だけでなく、各地の沿岸で働く人々の力も欠かせなかった。DNA解析装置で遺伝物質を特定するには、まず誰かが有用なサンプルを採取し、適切に扱って届ける必要がある。各地の既存の海洋研究施設が、広い範囲にわたるこうした工程をつないだ。
北方で確認された126種が意味すること
商業的に重要な魚種のうち、マアジ（D. maruadsi）とニセクロホシフエダイ（E. fasciatus）は、過去に記録された北限を越えた場所で確認された。市場に出回り、漁業経営を支える魚が調査結果に含まれたことで、研究は漁業と直接結びつく。
アイゴ（S. fuscescens）は別の懸念をもたらす。海藻を食べることで藻場の減少に関与している可能性が指摘されている。「磯焼け」とは、他の海洋生物に餌や生息環境を提供する海中の藻場が衰退、または消失することを指す。
統合したデータ全体から、調査では数千種の魚が確認された。126種という数はサンプルで見つかった全種の多様性ではなく、過去の記録より北方で確認された種を指す。
公開された研究の詳細では、これらの種が過去の北限記録からどれほど離れた場所で確認されたか、また、それぞれがその地域に定着した個体群を形成しているかは明らかにされていない。こうした情報は、沿岸の管理担当者が、どこで継続調査や直接観察を行うべきか判断するうえで重要だ。
海水温の上昇と海流の変化が背景に
水産白書は、すでに漁獲に影響しているより広範な変化を記している。暖かい海を好む魚は生息域や回遊経路を北へ広げる一方、サケなど冷たい海を好む魚が日本周辺の海域へ南下する数は減っている。
海流も、異常な高温が生じる場所を左右する。政府によると、暖流である黒潮の流路が大きく蛇行する「黒潮大蛇行」は2017年から続いている。黒潮が太平洋へ流れ込む先の「黒潮続流」が北上したことで、2022年秋以降、三陸沖で記録的な高水温となった。
主な日付を並べると、生物調査とこうした変化の時期が重なっていることが分かる。
- 2017年：調査期間が始まり、黒潮大蛇行の長期化が始まった。
- 2022年秋：黒潮続流の北上が、三陸沖の記録的な高水温の一因となった。
- 2024年：調査期間が終了し、日本の沿岸海面水温の年平均が観測史上最高となった。
- 2026年10月26日：OISTの研究が「Diversity and Distributions」誌に掲載された。
水温記録は物理的な環境の変化を示し、魚の検出結果は遺伝的痕跡が見つかった場所を示す。両者を合わせることで、長期的な温暖化と主要な海流の移動の影響を受ける沿岸域で、海洋生物群集がどう変化しているかを調べられる。
なじみのない魚は安値になりやすい
OISTの海洋気候変動ユニット長で、研究の上席著者でもあるTimothy Ravasi氏は、日本各地の漁業関係者がすでに漁獲魚種の変化に直面していると述べた。
日本各地の漁業者は、数十年前と比べて、網にかかる魚の種類が変わっていることにすでに気づいています
Ravasi氏によると、新たに現れた魚種の購入や調理、食べ方になじみがない人々に影響が及ぶ。一方、親しまれてきた魚が姿を消せば、地域の文化や歴史に根差した料理を作ることも難しくなる。漁業者は、異なる道具や技術、知識を身につける必要も出てくる。
水産庁は、これに関連する商業上の課題も記している。新たに漁獲されるようになった魚の中には、地元の消費者に食べる習慣がなく、既存の流通経路も整っていないため、安値で取引されるものがある。海に魚がいても、買い手や加工業者、小売業者が扱いに十分対応できていないことがある。
政府は、こうした魚の加工や流通を改善し、地元での消費を促す取り組みを進めている。課題は漁船から食卓まで続く。代わりとなる魚種を漁獲することは、安定した収入につなげるための第一歩にすぎない。
藻場の減少は魚の移動を他の漁業にも結びつける
藻場の減少は、生態系への影響を特に分かりやすく示している。水産庁によると、高水温や魚の食害が藻場の衰退につながっており、生息場所や餌場として藻場に依存する生物にも影響が及んでいる。
藻場の減少に伴い、イセエビやアワビなどの漁獲も減っている。海藻を食べる魚の変化は、まったく別の生物を対象とする漁業にも影響し得る。
アイゴが過去の北方記録を越えて確認されたことで、研究者は地域の藻場の状態と合わせて注視すべき魚種を得た。魚と生息環境を一緒に追跡すれば、食害と高水温が重なる場所を沿岸自治体が特定しやすくなる。
漁業地域にとって、関係は明快だ。海洋の食物網の一部に生じた変化が、複数の漁獲対象に影響し得る。水揚げされる魚だけを監視していては、それらを支える生息環境の変化を見落とすことになる。
DNAの結果を信頼するには慎重な確認が必要
環境省は、淡水魚と両生類を対象とし、2024年度時点の知見をまとめた環境DNA調査ガイドで、この手法の長所と限界を説明している。海洋で多くの種を検出できることを示す事例も紹介している。
ガイドが引用する全国規模の沿岸魚類調査では、521属136科にまたがる1,220種が検出された。水族館での検証では、飼育されている海水魚の90％以上に当たる168種が検出された。これはそれぞれ異なる調査条件と集計結果に基づく、手法の有効性を示す別個の事例だ。
ガイドは、種のリストを細かく確認するよう求めている。サンプルの取り扱いや実験作業中に混入が起きると、調査地点にいない種のDNAが検出される偽陽性が生じる。偽陰性は、地点にいる種を検出できない場合を指し、プライマーがその種のDNAを十分に捉えられない場合などに起こる。
地域の環境条件も結果に影響する。水の流れや潮流の向き、水深、水温、水質、対象種の生息密度は、いずれも検出に関わる。サンプル中の物質が、選択したDNAを分析に必要な量まで増幅する実験手法であるPCRを妨げることもある。
多くの種を一度に特定する広域調査では、結果から種ごとのバイオマスを算出できないとガイドは指摘する。バイオマスとは、生物の総重量を意味する。そのため水産管理担当者が魚の量を評価するには、種の分布に関するDNAの証拠に加え、別の測定が必要となる。
広域マップをより良い判断につなげる
Oshima Açıkbaş氏らは、特定の場所でDNAが検出される仕組みや理由を説明する予測モデルの開発を目指している。こうしたモデルがあれば、検出の過程と、それに影響する海洋環境を結びつけて研究できる。
参照ライブラリーの拡充と継続的なサンプリングによって、今後の比較はより有用になる。記録が増えれば、同じ場所での変化を追跡し、異例の検出結果を確かめ、より詳しい現地調査が必要な地域を特定する機会も広がる。
環境省は、より多くの情報を得るため、eDNA調査を従来の採捕調査や目視調査と組み合わせるよう推奨している。これは、日本の沿岸で求められる判断にも合致する。新たに現れた魚をどこで監視するか、藻場の減少にどう対応するか、漁獲の変化に漁業者が適応できるようどう支援するか、といった課題だ。
OISTの研究は、広域的な出発点となる地図を提供する。政策に役立てるには、この地図を水温記録や生息環境調査、漁業地域の経験と結びつけることが重要だ。そうすれば、生態系の変化と海で働く人々の実務上のニーズの両方を踏まえた対応が可能になる。
要点
- OISTの研究者は、過去の記録より北方で魚126種のDNAの証拠を確認した。
- 分析では、2017年から2024年に316地点で採取された2,672サンプルを統合した。
- 過去の北限を越えて確認された魚種には、マアジ、ニセクロホシフエダイ、アイゴが含まれる。
- 日本の沿岸海面水温の年平均は、2024年に観測史上最高となった。
- 消費者の需要や流通網が整っていない地域では、なじみのない魚が安値で売られることがある。
- DNAの検出結果を漁業や生息環境の管理に役立てるには、慎重な実験室での確認と従来の調査が重要となる。
