進化する深海の分類学

国際海底機構(International Seabed Authority

進化する深海の分類学

進化する深海の分類学 2000 1335 海の10年

深海(一般に200メートル以深の海域と呼ばれる)は、地球上で最も規模が大きく、最も多様な生態系のひとつである。特に最近の深海資源への関心によって、深海に対する理解は急速に深まっている。深海の環境は非常に過酷で、極度の圧力と太陽光がないこともあるが、それでも生命が豊富に存在することが最近の研究で明らかになっている。

国際海底地域で深海鉱物の探査が進み、将来的な鉱物の利用に関する規制が策定される中、深海の生物多様性とそれに伴う生態系サービスを保護するための適切な措置を講じるためには、開発の可能性がある地域に生息する種の分類学的な同定、分類、記述が不可欠です。

深海の生物多様性に関する科学的知識の集合体を強化する必要性は、国際海底機関(ISA)の2019年から2023年までの戦略計画およびハイレベル行動計画や、「国連持続可能な開発のための海洋科学の10年」を支援するための行動計画でも強調されています。ISAは、6つの戦略的研究の優先事項の1つとして、深海の生物多様性評価のための方法論の標準化(領域内の分類学的同定および記述を含む)を挙げています。

先駆的な投資家や探査請負業者が過去40年にわたって行ってきた作業を基に、ISAは世界中の請負業者や分類学者と密接に協力して深海の分類学を進めています。ISAは、標準化された方法論を推進し、新技術を活用し、専門家のグローバルネットワークを構築することで、入手可能な最良のデータと情報に基づく健全な規制の枠組みの開発を支援しています。

探査中の地域、生息地と生物多様性

ISAはこれまでに、太平洋、インド洋、大西洋の海底を3種類の鉱物資源のために探査する31件の契約を22社に承認していますが、これらの鉱物資源はそれぞれ異なる種類の生息地や生物群集と関連しています。多金属ノジュールフィールドは深海平原に、コバルトに富むフェロマンガンのクラストは海山に、多金属硫化物は中海嶺の熱水噴出システムに形成されている。

請負業者は、それぞれの地域で微生物からメガファウナまでの生物群集の特徴を明らかにするための環境調査を長年にわたって実施してきました。中には20年以上前から実施しているところもあります。この調査は、近年の深海の生物多様性に関する知識の向上に大きく貢献しています。例えば、クラリオン・クリッパートンゾーンでは、この作業のおかげで、1年間(2017-2018)で100近くの新しい生物が正式に記載されました。

深海の分類学の課題と可能性

分類学の作業フローは、生物サンプルの収集、保存、保管から、種の同定と記述、分類学データの保存と共有まで、広範囲で長いステップを必要とします。深海の分類学を発展させるためには、方法やプロトコルの標準化、資金調達の強化、訓練を受けた専門家、関係するすべての機関の協力が必要です。

生体試料の収集、保存、保管

物理的な標本は、分類学上の主要なサンプルとなります。環境調査の際、ISAのコントラクターは、水柱や海底付近で標本を採取し、船上で保存します。収集と保存の方法は、サンプルの形態的および分子的な完全性を確保する必要がある。陸に上がった後、サンプルは研究と教育の目的のために、キュレートされた生物学的コレクシ ョン、できれば公共の、例えば自然史博物館で長期的に保存されるべきである。

種の識別と記述

種の同定には、現場や実験室での形態学的記述、関連するメタデータ(位置情報など)、写真による記録が必要です。最近では、DNAバーコード(特定の遺伝子を含むDNAの短い部分を利用する方法)も広く利用されています。深海で採集された種の多くは科学的に新しいものであり(一部のグループでは90%)、国際的な基準(動物種のための国際動物学的命名法コード)に従った受け入れられた名前の形で適切な分類学上のアイデンティティーをまだ持っていません。ビデオカメラや環境DNA(eDNA)など、海洋環境を調査するための技術や手法の進歩により、多くの生物の発見が可能になっています。しかし、統一された画像カタログやゲノムライブラリーがないため、属や種のレベルで自信を持って分類学上の同定を行うことが困難になっています。このようなカタログやライブラリを作成することは、調査間の一貫性を向上させ、人工知能や機械学習法などによる自動化されたルーチン分析を開発し、最終的には深海における生物多様性の評価とモニタリングを強化するために不可欠です。

分類学上のデータのアーカイブ化と共有

タクソノミックワークフローでは、画像(および/または図面)、位置情報や分布を含むメタデータ、DNA配列の3種類のデータが生成される。ISAのコントラクターは、ベースライン調査で収集したすべての環境データを共有することが求められています。このデータはISAのDeep Seabed and Oceanデータベース(DeepData)に保存されており、一般にもアクセス可能です。このデータへのアクセスをさらに促進し、深海の分類学を支援するために、ISAはIOC-UNESCOの海洋生物多様性情報システム(OBIS)との連携を開始し、データ交換を促進しています。この協力関係により、新発見を含む深海種の広範な記録への一般のアクセスが大幅に増加することが期待されます。

グローバルな深海の分類学プラットフォームを目指して

深海分類学情報の効果的な生成、利用、共有は、ISA、コントラクター、学術・科学機関、博物館、その他の関連するステークホルダー間の協力関係を強化することによってのみ可能となる。ISAは、2020年9月に深海分類学の標準化に関するワークショップを開催するなどして、分類学ワークフローのための標準化された方法論やツールの開発・普及、深海分類学の様々な分野における能力開発の促進、データのアクセスと共有の改善を目的とした、幅広い専門知識を結集した深海分類学の知識プラットフォームを立ち上げるよう努めてきました。このような協力的なプラットフォームは、高品質な深海の分類データと情報を提供するのに役立ちます。これは、人類全体の利益のために域内の海洋環境を保護するというISAの任務を果たすために必要な、重要な科学的基盤となります。

この記事は、「国連海洋の10年」に特化したオンラインシリーズの一部です。以下の「海洋の10年」の7つの成果に関連するイニシアチブ、新しい知識、パートナーシップ、革新的なソリューションに関連する記事が、毎週1つずつ掲載されます。海の10年」特集号にはこちらからアクセスできます。

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