研究者たちは、2つの動物園で採取した空気サンプル中のDNAを調べることで、74種の動物を特定することに成功しました。この実験は、浮遊性DNAを用いることで、絶滅危惧種や外来種を含む野生動物を直接観察することなく追跡できることを示しました。
環境DNA（eDNA）は、動物個体群の監視、管理、そして保全の方法に革命をもたらしました。研究者は、動物の鱗、毛皮、排泄物、目撃情報といった物理的な証拠を探す代わりに、生物が環境内を移動する際に剥がれ落ちる微細な遺伝物質に頼ることができるのです。土壌や水のサンプルを採取するだけで、生態系全体の全体像を把握できるようになります。
しかし、研究者たちは、空気が土壌や水と同じレベルの情報を提供できるかどうか疑問視してきた。昨年、英国を拠点とする研究チームは、実験室環境でハダカデバネズミの巣穴から空気を採取し、そのDNAを検出した。（また、実験室で研究を行っていた研究者由来と思われるヒトのDNAも検出されている。）しかし、この手法が屋外で有効であることを証明するのはまた別の話だった。この手法をさらに検証するため、2つの研究チームが、紛れもなく対象物であるイギリスとデンマークの動物園を実験場として利用した。彼らの2つの論文は、本日Current Biology誌に掲載された。
「これらの研究は、eDNAの活用範囲の限界を押し広げただけでなく、陸生動物のモニタリングにおける既存の手法を補完する、斬新で非侵襲的なツールを実証しました。これは保全活動にとって非常に重要な情報です」と、コペンハーゲン大学の遺伝学者クリスティン・リンガード氏はギズモードへのメールで述べています。「この新しい手法によって、外来種だけでなく、個体密度が低いためにモニタリングが難しい場合もある絶滅危惧種のモニタリングにも役立つことを期待しています。」
実験では、フィルター付きのファンを使い、動物園内外から空気を吸い込んだ。その後、多くのCOVID-19検査で使用されているのと同じ技術であるポリメラーゼ連鎖反応（PCR）を用いて、フィルター上の遺伝情報を増幅し、発見した遺伝物質のコピーを多数作成した。その結果、英国では25種、デンマークでは49種の動物が特定された。英国の研究では、特定された種のうち8種は動物園の動物ではなく、地域固有の動物であったが、デンマークの研究では動物園外の動物が6種検出された。
「ここで示したのは、実質的に自然に近い条件下で、多種多様な動物の生態を検出できるということです」と、ロンドン大学クイーン・メアリー校の分子生態学者で、英国を拠点とするこの研究の筆頭著者であるエリザベス・クレア氏はメールで述べた。「動物園で見られる多くの種だけでなく、リスやハリネズミなど、この地域固有の種もいくつか検出しました。また、動物園の動物に与えられている餌もいくつか検出しました。」
クレアのチームは、以前もハダカデバネズミの研究を行っていました。「私たちがこれまでと違うのは、実験室という厳密に管理された環境を離れ、英国の田舎という管理されていない環境に出たことです」と彼女は付け加えました。「冬だったので、気温の変動、雪、雨、風といった、本格的な生態調査の一環としてこの研究を行う際に遭遇するであろうあらゆる状況にさらされました。」
種が絶滅に近づくほど、監視は困難になります。eDNA法は、こうした保全活動を容易にします。最後のコガシラネズミイルカを追跡し、おそらくハクトウワシキツツキの運命をめぐる議論に決着をつけることを意味します。
空中DNAについては、さらなる研究が必要ですが、クレア氏は水中DNAが保全活動においていかに急速に広く用いられるようになったかを指摘しました。DNA調査における最新のイノベーションは、私たちが考えているよりも早く実現するかもしれません。
続き：空中DNAは科学者が見つけにくい動物を見つけるのに役立つかもしれない
