海洋の有用魚種は、観測以前ではどのような個体数の長期変遷をたどってきたのだろうか。これまで、堆積物記録から動態が明らかにされた魚種はわずかで、残る数多くの有用魚種については不明である。また従来用いられてきた魚鱗化石ではごく限られた場所にある貧酸素海域でしか記録が得られないため、ほとんどの海域で過去の魚類生産動態に関する知見は得られていない。
本研究では、この問題を唯一克服できる可能性を秘める環境DNA技術に着目する。水域環境中では、魚のDNAは排泄物や体表粘液、皮膚断片に由来する1～10μmの粒子として存在し、バケツ一杯の水に数百種の在・不在の情報を包含することが知られる。水中のDNA量は、個体数と正の相関があり、DNA情報が水域の個体数を把握できる有効なツールとして利用されはじめている。一方、水域の湖底堆積物中では、水の数十倍から1000倍以上の濃度でDNAが検出され、堆積物中のDNA量と水中のDNA量の間にも相関が見出されている。すなわち、堆積物中のDNA量は、わずかスプーン一杯の湿泥に個体数の情報を包含している可能性がある。もし海底堆積物から様々な有用魚種のDNAが検出され、その濃度や年間堆積量が魚の個体数指標として長期的な個体数変動の復元に利用できるなら、DNAがもたらす情報はこれまで不明であった様々な魚種の長期動態解明に革新的な成果をもたらすだろう。
本研究では、貧酸素海域として知られる大分県別府湾の海底堆積物を用いて、カタクチイワシ及びマアジを対象に海洋堆積物から魚の環境DNAが検出できるか、堆積物の魚のDNA濃度の鉛直的な変化がどの程度魚の個体数変動を記録しているかを検討した。さらに、海底酸素濃度の異なる表層堆積物中の環境DNA濃度を分析し、その汎用性について検討した。発表では、堆積物中の環境DNAでどこまで過去の魚の個体数変動を捉えられるかについて議論したい。