環境DNAを用いた全国の河川におけるニホンウナギの分布・生息量推定

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H01412
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 笠井 亮秀 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (80263127)
• 研究分担者: 東 信行 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (40262977) ; 益田 玲爾 京都大学, フィールド科学教育研究センター, 教授 (60324662) ; 山下 洋 京都大学, 森里海連環学教育研究ユニット, 特任教授 (60346038) ; 山中 裕樹 龍谷大学, 先端理工学部, 准教授 (60455227) ; 亀山 哲 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 主任研究員 (80332237) ; 木村 伸吾 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90202043)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ニホンウナギ / 環境DNA / 河川環境

研究実績の概要

本研究では，環境DNAを用いて，日本全国の河川において，絶滅危惧種に指定されているニホンウナギの分布を確定し，そのバイオマスを推定することを目的としている。本研究では，北海道から沖縄に至る全国の265河川，365地点で環境DNA調査を行った。
ウナギの環境DNAは，関東以西の本州太平洋側や瀬戸内海そして九州西岸の河川において，高濃度で確認された。一方日本海側は，能登半島以西では低濃度ながら検出されたが，能登半島以北ではほとんど検出されなかった。そして北海道の河川からも，ほとんど検出されなかった。この結果はウナギ仔魚の輸送シミュレーションの結果とよく一致している。このことから，海洋での仔魚の輸送状況が日本国内の河川におけるウナギの分布を決める主要因になっていると考えられる。
一方ウナギは，北海道を除く全国の様々な地域で放流されている。そこで都府県別のウナギの放流量と環境DNA濃度を比較したところ，両者はまったく一致しなかった。これは，日本の河川下流域に生息しているウナギの多くは天然のウナギであり，その分布は仔魚期の海洋での輸送状況によって決まること意味している。
また，ウナギの環境DNA濃度が高かった河川は全窒素濃度も高い傾向にあった。これは高栄養環境にある河川ほどウナギの生残や成長が良いことを示唆している。かつては全窒素濃度が高いと汚れた川と判断されていたが，近年の下水処理技術の発達や様々な面から水環境に対する配慮が行われてきたおかげで，日本の河川の水質は向上した。そのため本研究で得られた全窒素濃度が高い河川というのは，汚れた河川ではなく，むしろ生産性が高く豊かな河川ととらえた方がよい。つまり本研究で，全窒素濃度とウナギの環境DNA濃度の間に正の相関が得られたことは，豊かな河川にウナギが多く生息していることを反映していると考えることができる。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Inshore migration of Japanese eel <scp> <i>Anguilla japonica</i> </scp> encouraged by active horizontal swimming during the glass eel stage (2023)
  • 著者名/発表者名: Karaki Tatsuro、Sakamoto Kei、Yamanaka Goro、Kimura Shingo、Kasai Akihide
  • 雑誌名: Fisheries Oceanography 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111/fog.12637
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Distribution of Japanese Eel Anguilla japonica Revealed by Environmental DNA (2021)
  • 著者名/発表者名: Kasai Akihide、Yamazaki Aya、Ahn Hyojin、Yamanaka Hiroki、Kameyama Satoshi、Masuda Reiji、Azuma Nobuyuki、Kimura Shingo、Karaki Tatsuro、Kurokawa Yuko、Yamashita Yoh
  • 雑誌名: Frontiers in Ecology and Evolution 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fevo.2021.621461
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Intraspecific genetic variability and diurnal activity affect environmental DNA detection in Japanese eel (2021)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Sayaka、Takada Shingo、Yamanaka Hiroki、Masuda Reiji、Kasai Akihide
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0255576
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ニホンウナギの分布域を環境D N A 解析で推定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 笠井亮秀
  • 雑誌名: 東アジア鰻学会ニュースレター 巻: 17 ページ: 1~2
• [学会発表] ニホンウナギの仔魚輸送シミュレーション~シラスは泳いで川を目指す!?~ (2022)
  • 著者名/発表者名: 唐木達郎・坂本圭・木村伸吾・笠井亮秀
  • 学会等名: 第4回海と漁業と生態系に関する研究集会
• [学会発表] 瀬戸内海における河川の魚類多様性に与える環境要因と人間活動の影響 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山崎彩・村上弘章・亀岡大真・山中裕樹・亀山哲・益田玲爾・山下洋・笠井亮秀
  • 学会等名: 令和4年度日本水産学会春季大会
• [学会発表] ニホンウナギの居場所を探す優れもの：環境DNA (2022)
  • 著者名/発表者名: 笠井亮秀
  • 学会等名: 絶滅危惧種ニホンウナギとともに拓く未来へ
  • 招待講演
• [学会発表] 環境DNA分析に基づく全国の河川におけるニホンウナギの分布 (2021)
  • 著者名/発表者名: 笠井亮秀・山崎彩・安孝珍・山中裕樹・亀山哲・益田玲爾・東信行・木村伸吾・唐木達郎・黒川優子・山下洋
  • 学会等名: 日本水産学会 2020年度春季大会
• [学会発表] 仔魚輸送実験による全国の河川におけるニホンウナギの分布域推定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 笠井亮秀・唐木達郎・坂本圭・木村伸吾
  • 学会等名: 東アジア鰻学会第4回研究発表会
• [学会発表] 河川の生物多様性に与える人間活動の影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 山崎彩・村上弘章・山中裕樹・亀山晢・益田玲爾・山下洋・笠井亮秀
  • 学会等名: 瀬戸内海研究フォーラム in 福岡
• [学会発表] ニホンウナギの環境DNA放出量に与える遺伝子変異と活動日周性の影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 高橋さやか・髙田真悟・山中裕樹・益田玲爾・笠井亮秀
  • 学会等名: 環境DNA学会第3回大会・第36回個体群生態学会大会合同大会
• [学会発表] 気象庁海洋大循環モデルを用いたニホンウナギの仔魚輸送実験 (2020)
  • 著者名/発表者名: 唐木達郎・坂本圭・木村伸吾・笠井亮秀
  • 学会等名: 日本海洋学会 2020年度秋季大会
• [備考] ウナギはどこにいる？～絶滅危惧種ニホンウナギの分布域を環境DNA解析で推定～
  • URL: https://www.hokudai.ac.jp/news/2021/03/dna-3.html
• [備考] 絶滅危惧種のニホンウナギ、分布域が明らかに
  • URL: https://www.hokudaishinbun.com/2021/04/15/5306/
• [備考] ウナギはどこにいる？～絶滅危惧種ニホンウナギの分布域を環境DNA解析で推定～
  • URL: https://twitter.com/HokkaidoUnivPR/status/1366931446120652801
• [備考] Fish of the Month EEL
  • URL: https://express.adobe.com/page/tsrhkjxa0zZRn/