国立研究開発法人土木研究所流域生態チームの研究テーマを掲載しています。

生物が生息する水や土壌、空気といった環境中に含まれるDNAのことを「環境DNA」と呼び、河川や湖沼の水の中にも生物の組織片（鱗や粘膜など）等に由来する環境DNAが含まれています。近年、この環境DNAを採取・分析することで、その水域に存在する生物の情報を把握する調査技術が注目され、様々な分野における応用研究が進んでいます。

環境DNAの調査で必要なものは、その水域の“水”のみであり、従来の生物調査に比べて簡易に調査結果を得られ、生物情報の高度化や調査期間の短縮、現地調査の省力化などが期待されることから、土木研究所では、河川等での魚類調査における環境DNA技術の実装にむけた研究を進めてきました。

現在、環境DNAを用いた生物調査の新たな可能性として、分析残サンプルの環境DNAの収集にも取り組んでいます。環境DNAサンプルは分析後も冷凍保管したのち、再度分析することで他の種や分類群などの分布情報を得られることから、様々な用途への活用が期待されています。

外来生物は、河川や湖沼に生息する在来種の生息環境に対して大きな影響を与える要因のひとつですが、その多くが防除に課題を抱えています。外来生物は、侵入初期の防除が有効かつ費用対効果が高い場合が多く、侵入初期の低密度の時点では高感度な環境DNA分析による調査が効果的と考えられます。

土木研究所では、近年日本に侵入し、ミズワタ状の群体を形成することで河川景観の悪化と生態系への影響が懸念されている外来種ミズワタクチビルケイソウに焦点をあて、九州大学と連携して、全国の環境DNAアーカイブを用いて各河川における初期侵入状況の検出を試行しました。

研究の結果として、本種の侵入がすでに確認されている那珂川、多摩川において、ミズワタクチビルケイソウの環境DNAが検出されたほか、これまで侵入が確認されていない大分川及び北上川水系田瀬ダム下流の猿ヶ石川においても本種の環境DNAが検出されました。

2024年9月に新種記載されたホトケドジョウ属の1種であるレイホクナガレホトケドジョウは、個体数が少なく、過度な捕獲圧により絶滅することを防ぐため、種の保存法に基づく緊急指定種として指定され、分布域の把握および地域集団の保全が求められています。

土木研究所では、福井県里山里海湖研究所及び福井県立大学と連携して、環境DNAアーカイブを用いたレイホクナガレホトケドジョウの分布域の把握および地域集団の保全に向けた連携研究を進めています。