軟体動物や線虫から小さな微生物まで、地球上で最も大きな未知の領域である深海底に生息しているのはどの生き物でしょうか?現在、遺伝子研究により、未知の生物多様性について少なくとも基本的な印象が得られています。したがって、海底の真核生物の生物多様性は、その上の外海に比べて少なくとも 3 倍大きくなります。遺伝子比較により、生物の約 3 分の 2 がこれまで知られていなかった生物であることが示されました。研究者らが強調しているように、堆積物に生息するこれらの未踏の生物は、地球規模の物質循環にとって非常に重要です。
深海底は地球の表面の 60 パーセント以上を占めていますが、地球上で最も探査が進んでいない生命の生息地です。専門用語では、これらのゾーンは底生生態系と呼ばれます。基本的に、細菌に加えて、さまざまな動物や微生物も存在することが知られています。それらは真核生物、つまり原核生物とは対照的に、より複雑な構造の細胞を持つ生物に属します。底生真核生物には動物が含まれますが、特に微生物は 1 つの細胞のみで構成されることもあります。明らかなことは、これらの生き物が地球にとって重要な生態系サービスを提供しているということです。なぜなら、それらは海洋中の有機物質をリサイクルしたり結合したりするのに役立つからです。そうすることで、海洋の食物網が健全に機能し、気候に関連した炭素を「埋める」ことが保証されます。
Terra Incogniata のサンプル
しかし、深海底にどのような多様性のある生物が存在しているのかは、依然として不明な点が多い。少なくとも基本的な情報は、住民に由来する堆積物中の遺伝物質の研究によって提供される可能性があります。しかし、これまでのところ問題があった。生物多様性のゲノム評価では、上の開水域では底生生物と真核生物を区別することができなかった。特にプランクトンは常に海底に滴下し、そこで層を形成し、底生生物に餌を提供します。
真核生物の生物多様性の差別化された全体像を得るために、研究者の国際チームは現在、広範な比較を行っています。彼らは、地球のすべての主要な海洋盆地の深海堆積物に含まれる生物のDNAを配列し、このデータを対応するデータと比較しました。水柱からの情報。 「世界中の表面から深海底まで約1,700のサンプルと20億のDNA配列を備えたハイスループットの環境ゲノミクスにより、深海の生物多様性、上層海域との関係、地球規模の炭素循環を研究し理解する能力が拡大します。」筆頭著者であるノルウェーのトリスタン・コルディエ氏とノルウェーのビェルクネス気候研究センターはこう説明する。
未知の多様性の遺伝的痕跡
研究者らが報告しているように、その結果は、深海底の生物多様性が上層の水塊よりも平均して 3 倍大きいことを示しています。この多様性は、非常に異なる分類群で構成されており、そのほとんどは不明です。「私たちは、深海の底生生物の DNA 配列を、既知の真核生物で入手可能なすべての参照配列と比較しました。私たちのデータは、この底生生物の多様性のほぼ 3 分の 2 がどの既知のグループにも割り当てられないことを示しており、海洋生物多様性に関する私たちの知識に大きなギャップがあることを浮き彫りにしています」と、共著者であるジュネーブ大学の Jan Pawlowski 氏は述べています。
この研究は現在、更なる研究の必要性を指摘しており、「深海の生物多様性を研究することが最も重要である」と共著者であるサウサンプトン国立海洋センターのアンドリュー・グッデイ氏は強調する。 「膨大な数の未知の生物が海底堆積物に生息しているようで、生態学的および生物地球化学的プロセスにおいて基本的な役割を果たしているに違いありません。これらの広大で比較的原始的な生態系を将来起こり得る人間の介入の影響から守り、気候変動が生態系に及ぼす影響を理解するには、この豊かな多様性についてより深く知ることが重要です」とグッドデイ氏は言う。
この研究はまた、海洋における真核生物の生物多様性全体のより包括的な全体像を初めて記録した。研究者らは、海洋生態学的問題は今や地球規模で、海洋の三次元空間全体にわたって取り組むことができると述べている。 「私たちのデータは、生物多様性、生物地理学、地球規模での海洋真核生物の接続性に関する質問に答えるのに役立つだけではありません。これらは、堆積物中の古代 DNA アーカイブを使用して、生物学的ポンプの以前の機能を再構築するための基礎としても機能します。これにより、より温暖な海洋における彼らの将来の強さについての洞察が得られるでしょう。これは、気候変動下での炭素循環をモデル化するために重要です」とコーディエ氏は言います。
出典: MARUM – ブレーメン大学海洋環境科学センター、専門記事: Science Advances、doi: 10.1126/sciadv.abj9309
