学生時代の大気海洋研の同期でもあり、現在は共同研究者であるMaryMarさん (Iloilo State University of Fisheries Science and Technology)が実験のために来所してました。フィリピンのPearl Oysterの集団解析や、フィリピン沿岸域の動物プランクトンのDNAバーコーディング・メタバーコーディングを進めています。フィリピン周辺の海域は世界でも随一の多様性を誇ることが知られてますが、動物プランクトンの研究、特に分子生物学的手法を用いた研究はほとんど行われていません。軽い気持ちでDNA配列を調べると思いもよらない結果が出ることもあり・・・動物プランクトン研究においても未踏の海域の一つです。地道な作業ではありますが、形態、DNA、分布調査など少しずつですがデータを蓄積しています。次の来所は来年でしょうか。こちらも是非、フィリピンを訪ねてみたいと考えています。
あまりしっかりと仕事ができているとは言えないのですが、AORIでは広報委員の仕事をしています。AORIではこれまでもインスタグラムで生きもの図鑑を運用してきましたが、今後は研究トピックスとも組み合わせて運用を進めていくことになりました。広報委員ということもあり第一号を任せられることになりましたが、カイアシ類Pleuromammaを選びました。
このカイアシ類は色々と思い出深いカイアシ類でして、Pleuromamma abdominalisでは地球規模の解析をして、いつの形態種の中に20種類以上の隠蔽種がいることを見つけてます。また、この属で発光に関わる機能・系統解析を行ったり、隠蔽種間の生態的な違いの研究を行ったり、様々な共同研究にもつながったカイアシ類です。
長崎で開催されたプランクトン学会・ベントス学会合同大会に参加しました。最近は航海などでタイミング悪く、数年前に開催された函館大会以来の参加です。発表数も多く、多くの人と話せて非常に有意義な会でした。ベントス研究室が隣にあるAORIではたくさん知り合いに会えるのでお得な感じです。また、ちょっとした観光や長崎グルメも楽しめました。発表は昨年論文にしたものの、なかなか発表する機会がなかったサクラエビの集団構造に関する研究を紹介しました。また、学生の研究だけでなく、多くの研究で共著に入れてもらいました。来年は奈良とのこと。中学の修学旅行以来いってない場所です。
平井惇也・Sheng-Tai Hsiao・Hsin-Ming Yeh・柚村七々実・西川 淳，日本–台湾間におけるサクラエビ Lucensosergia lucens の遺伝的交流
小島碧波・平井惇也・Dur Gael・剣持瑛行・宗林留美・西川淳，駿河湾におけるサクラエビ卵・幼生の個体群動態および，それらの分子生物学的識別
矢萩拓也・白井厚太朗・平井惇也・狩野泰則，深海熱水噴出域から表層へ―貝殻が明かす幼生鉛直移動―
由田優太・齋藤美優・小玉将史・久米元・平井惇也・小針統，黒潮域の餌環境に対する魚類初期成長の適応
飴井佳南子・平井惇也・Erica Goetze・西部裕一郎，オヨギゴカイ科多毛類の全球規模の集団構造：ミトコンドリアDNAとゲノムワイドSNP解析に基づく評価
中江美里・平井惇也・西部裕一郎，DNAメタバーコーディングを用いた小型動物プランクトン食性解析における非餌由来DNAの影響低減手法の検討
西影篤人・栗原康紀・平井惇也・下出信次・髙山佳樹，相模湾西部におけるクダクラゲ目Muggiaea atlanticaの春季個体群の増加および衰退
青森沖で行われた新青丸KS-26-12次航海に参加してきました。夏から秋に形成される津軽ジャイアという渦の物理・化学・生物学的な調査を目的としています。直前まで燃油高騰で航海があるか分からなかったり、軍事関係の演習で観測が思うようにいかなかったり、なかなか難しい航海ではありました。ただ予備的な調査に必要な試料は採集できたし、北大チームが行っていた魚探の勉強もできたし、色々と次につながる航海でした。クロマグロがその辺を飛んでいたり、渦と魚、またそれを支えるプランクトンはなかなか深堀りし甲斐がありそうです。
今回はさらにあらたに４連ノルパックを導入してます。単純なネットではあるのですが、昨今のシップタイムが厳しい状況を考えると、今後は協力な採集機器になりそうです。需要もありそうですし、共同利用可も目指したいところです。
鶴見精機と共同で開発した新型ネットVHMPSの論文がJournal of Oceanographyで公開されました。実は最初に作ってからもう10年以上も経つのですが、ようやく実働も可能となって論文化もできました。昨年の白鳳丸航海時に論文化すると決め、ネットの論文を書くのも始めてでしたがいい経験になりました。書きながらこれまで動作不良や通信不良などの苦労も思い出しました。新青丸や白鳳丸で一緒に観測をしてくれた方々に感謝です。VHMPSは斜め曳きが可能な層別採集ネットで、特にこれからは亜熱帯の中深層でも使いたいなと思ってます。共同利用カテゴリーIIにも登録する予定なので、今後はVMPSのように広く使われれば嬉しいです。
普段は３月は学会の運営などで時間がないのですが、今年度はタイミングよくオホーツク海のガリンコ号調査に参加できました。3月は海氷も後退する時期ですが、調査日は海氷が戻ってきて紋別港沖でも氷がびっしり。運よく海氷下の多様性調解明のための試料を得ることができました。今回は試しに海氷の採集して、中にどんな生き物がいるかを見てみます。個体はなくても環境DNAとかで何らかの痕跡がでるのではと期待しているところです。
＊北海道新聞で記事として取り上げてもらってます。
タイミングよく、以前参加したガリンコ号調査の論文はMarine Environmental Research誌から公開されました。メタバーコーディングでどれだけの動物プランクトン種が出てくるか、どれだけこれまで知られていない種類なのか、また種多様性だけでなく集団レベルの多様性もあるのか見ています。メタバーコーディングから集団構造を見るMetaphylogeographyの解析を行った（おそらく）初めての動物プランクトン研究です。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141113626002072 （オープンアクセス）
研究所の研究トピックとしても紹介してもらいました
Hirai J, Yamaguchi A, Katakura S (2026) Hidden diversity of marine zooplankton under sea ice in the Okhotsk Sea: Insights from community and population analyses based on DNA metabarcoding. Marine Environmental Research. 218, 108038.
ポスドクお柚村さんと紋別の国際シンポジウムに参加し、口頭発表を行いました。現在取り組んでいるオホーツク海の海氷下の多様性に関する研究とカイアシ類Calanus glacialisの広域の集団構造解析についての発表です。オホーツク海のCalanus glacialisの試料追加のため、オホーツクタワーでサンプリングも行いました。
Hirai J, Yamaguchi A, Katakura S. Molecular-based analyses revealing zooplankton diversity during sea ice period in the Okhotsk Sea. The 40th International Symposium on Okhotsk Sea & Polar Oceans 2026, Hokkaido, Japan, February (2026).
Yumura N, Katakura S, Matsuno K, Hirai J. Population structure of the copepod Calanus glacialis in the high-latitude regions of the Northern Hemisphere. The 40th International Symposium on Okhotsk Sea & Polar Oceans 2026, Hokkaido, Japan, February (2026).
農学生命科学研究科の修論発表会が行われ、修士課程２年の郝思佳さんが「東部インド洋におけるPleuromamma属カイアシ類の群集構造および遺伝的多様性」の発表を行いました。2018年と2024年のインド洋航海の試料を用い、季節性やインド洋の多様性を調べた研究です。郝さんは就職のため卒業しますが、投稿論文としても是非まとめたい内容です。
また、１月よりJSPS学振特別研究員としてEmily Chenさんが来日し、ウイルスによるストレスがカイアシ類の生理状態に与える影響評価についての研究を進めています。挑戦的な研究なのですが、コントロールされた実験環境課でウイルスの影響を評価する予定です。横国の真鶴の臨海施設を利用させてもらい、飼育のためのカイアシ類の採集も進めているとことです。海のウイルス、特に動物プランクトンに関わるウイルスは生態学的意義が謎に包まれています。それを解き明かす第一歩になる研究になればと期待してます。
写真は修論発表会お疲れ様と歓迎会を兼ねた焼肉。研究所のそばの美味しいとことです。
博士課程で在籍していた飴井さんの論文がProgress in Oceanographyで公開されました。ハワイ大のErica Goezeさんとの共同研究でお互いのサンプルを合わせることで地球規模の解析が実現しました。浮遊性多毛類は分類が難しく、長らくその多様性の全容が明らかになっていませんでした。本論文では初めて種レベルの多様性を明らかにし、分布パターンを提示している大作です。オヨギゴカイ以外のグループの研究も進んでいるので今後の展開も楽しみです。
Amei K, Hirai J, Goetze E, Nishibe Y (2026) Global-scale biogeography of the pelagic polychaete family Tomopteridae (Annelida) revealed by DNA barcoding and genome-wide single nucleotide polymorphisms. Progress in Oceanography.
卒業生で現在は中国の海洋研究所で研究員をしている周さんの論文がMarine Ecology Progress Seriesから公開されました。周さんの博士論文のメインの結果で、低緯度域のオキアミ類の食性をメタバーコーディングや安定同位体を使って調べています。低緯度域は餌環境でオキアミ類の群集構造がコントロールされることは前に出した論文で示唆されてますが、この論文では各種の細かい食性の違いを明確に示しています。大雑把な分類だと渦鞭毛層や珪藻など違いが見えないのですが、OTUベースでみると実は細かい違いがあるのが分かった点が大きな進展です。
Zhou F, Hirai J, Hamasaki K, Sato T, Takahashi K, Tsuda A (2026) Fine-scale differences in feeding ecology of three tropical euphausiid species revealed using 18S V9 metabarcoding and stable isotope analysis. Marine Ecology Progress Series. 777, meps15023.
動物プランクトンのメタバーコーディングに関わる国際ワーキンググループのMetaZooGeneに関連した論文が２つでました。
Blanco-Bercial L, Questel JM, Batta-Lona P, Escribano R, Falkenhaug T, Hirai J, Huggett J, Martinez P, Peijnenburg K, Suter L, Weydmann-Zwolicka A, Dubbeldam S, Duijm E, Ershova E, Gonzalez CE, Govender A, Groeneveld J, Khodami S, Kuczyński R, MacDonald A, Mioduchowska M, Polanowski AM, Rodriguez-Perez R, O’Brien T, Bucklin A (2026) MetaZooGene Intercalibration Experiment (MZG-ICE): Metabarcoding Marine Zooplankton Diversity of the Global Ocean. Molecular Ecology Resources. 26, e70090.
Matthews SA, Kaminsky K, Cazares-Nuesser AE, Questel JM, Blanco-Bercial L, Hirai J, Ohman MD (2026) The effects of dispersal and environmental selection on mesopelagic zooplankton distributions in the North Pacific. Journal of Biogeography. 53, e70115.
一つは同じ試料を異なる研究室で行うとどのような違いが出るかを検証した、メタバーコーディングの比較論文です。１０か国の研究グループが参加し、お互いの試料を交換しあい解析を行いました。結果としてはメジャーな結果は変わらないものの、ライブラリー作成手順の違いで細かいバイアスが生じることが分かりました。とてもいい論文なのですが、グループ間で足並みを合わせるのがなかなか大変でした。もう一つは北太平洋の中深層の動物プランクトンに焦点を当て、群集構造を調べた論文です。なかなかの大作なのですが、中深層では分散と環境選択のどちらが優占的な要因として働くかを検証してます。ずっとやりたかった研究ではあったのですが、共同研究により実現しました。
国立台湾海洋大学Cheung Shun-Yan博士と新たに共同研究を進めることになり、台湾に出張しました。台湾を台風が直撃し大雨の中での出張でした・・。活動できる日は限られていたのですが、これから進めるカイアシ類の消化管内容物の解析のデモをしたり、ちょうど行われていたポスター発表会にも参加させてもらったり、昨年のカイアシ類学会にも来ていたYenJu Pan博士のカイアシ類の大量培養施設を見せてもらったり・・・かなり充実した滞在となりました。アヒルの血を固めたヤーシュエ、ちょうどシーズンだったというラムの鍋、学生が行くようなローカルな食堂にも連れて行ってもらったりと、台湾の食も楽しめました。
横浜で行われた国際会議PICESに参加し、最近のメタバーコーディングやゲノムスキミングの研究について紹介しました。特に日本周辺は重点海域でモニタリングや重要種の参照配列の蓄積を進めています。
Hirai J, Hidaka K, Tadokoro K, Hashihama F, Katano T, Nagai S. DNA metabarcoding and reference DNA sequence databases toward a better understanding of marine zooplankton biodiversity in the western North Pacific Ocean. PICES Annual Meeting, Yokohama, Japan, November (2025).
2025/8/7-9/26 白鳳丸KH-25-4
東部北太平洋で行われた白鳳丸KH-25-4に参加しました。現在、太平洋東西の集団構造解析や東西の生態学的な違いの研究を進めていることろで、東部の貴重な試料を得る機会となります。また、寄港地もバンクーバーとホノルルと非常に魅力的な航海です。個人的にもバンクーバーは在外研究で２年間滞在した場所、ホノルルも共同研究者がいる場所で、この機会お利用して関わりのある人と会うことが出来ました。バンクーバーでは留学中にお世話になったCurtis Suttle氏のラボメンバーとミーティングと食事。昔はなかった素晴らしいレストランがUBCの傍に出来ていて、特にカキが美味でした。これまではカキは日本が一番、カキにはワインじゃなくて日本酒が一番だと思ってましたが、ちょっと考えてが変わりました。
https://wildlightrestaurant.ca/
肝心の航海は天候に恵まれ様々な種類のネットの観測をほぼパーフェクトに行えました。集団構造用の試料も確保できたし、Curtisとの共同研究のウイルス用のカイアシ類も採集。余ったシップタイムで5000mまでの採集も行えました。寄港地のホノルルでもハワイ大の研究者と会ったり、ビーチでビールを飲んだり・・ほぼ休みのない航海でしたので寄港地での時間は非常に貴重です。生物系はかえってからの作業も多いのですが、これから出てくる結果も非常に楽しみです。
社会人ドクターで在籍している中江さんのエチゼンクラゲの論文Nakae et al.がPlankton and Benthos Research誌で公開されました。中江さんの博士課程のテーマはカイアシ類のノープリウス幼生なのですが、並行してクラゲの研究も行ってます。
Nakae M, Hirai J, Hasegawa T, Iida A, Iguchi N, Sakuma K (2025) A species-specific qPCR method to detect the giant jellyfish Nemopilema nomurai from environmental DNA. Plankton and Benthos Research. 20, 226-230.
エチゼンクラゲは大型のクラゲですが、カテゴリーとしては動物プランクトンになります。動物プランクトンは採集が容易なので普段はあまり環境DNAを使わないのですが、エチゼンクラゲは手間のかかる目視調査が基本なので、環境DNAの検出のメリットが大きいです。この論文ではqPCRの方法を紹介してますが、今後この手法を使ってモニタリングや分布調査が行われることを期待しています。
２０２５年度の始まりは新青丸航海からです。主に宮崎沖の浮魚類の環境DNA調査を対象にした航海ですが、鹿児島大学の小針さんの仔魚の研究にも関わっていることもあり、私お乗船させてもらいました。観測内容はノルパックネットとニューストンネットという比較的単純なネットの観測です。また、人員の関係で夜の観測は出来ず、プランクトン研究をしながら夜眠れるという非常に健康的な航海でした。お目当ておマイワシ仔魚は少ないものの、春季のうろ塩域の貴重なサンプルが確保できました。一方、釣獲調査での個人的な成果はゼロで、今後の課題です。どうもルアーは苦手です。
東海大学の西川さんと共同で進めていたサクラエビの日本―台湾間の遺伝的交流の論文がScientific Reportsから公開されました。
Hirai J, Hsiao S-T, Yeh H-M, Nishikawa J (2025) Population panmixia of the pelagic shrimp Lucensosergia lucens between Japanese and Taiwanese waters in the western North Pacific. Scientific Reports. 15, 7040.
これまで別々の集団と考えられていたサクラエビですが、複合的な分子生物学的手法を用いることで何らかの形で交流があることが分かりました。特に台湾→駿河湾の流れが大きいようですが、黒潮が大きな役割を果たしていると予想されます。サクラエビは日本人には馴染みのある水産重要種ですが、幼生を含めてどのような分布をもつのかなど生態はよく分かっていません。今回、日本―台湾で交流の痕跡が見つかりましたが、今後はどのように交流しているのかの詳細が解明されることが期待されます。サクラエビ、個人的にも好きで、特にサクラエビの炊き込みご飯がお気に入りです。プレスリリースも行い、メディアにも取り上げていただきました。
北方圏国際シンポジウムに参加してきました。いつも研究でお世話になっている北海道紋別市で開催されており、今回が３９回目の開催だそうです。発表は２件行いました。一つは基調講演で最近Communications Biologyで公開されたカイアシ類ーウイルスの相互作用についての研究です。この論文は紋別の非常に高密度なモニタリングにより可能になった研究ですし、モニタリングの重要性も含めて研究紹介しました。もう一つは冷水域のワークショップで、こちらは会の主催も行ったのですが、発表ではガリンコ号調査で採集された動物プランクトンに未知なる多様性が含まれているか、という内容を発表しました。流氷の下のサンプリングは非常に難しいのですが、ガリンコ号を使うことで可能になります。さらに、メタバーコーディングをハプロタイプレベルで行うことで種多様性だけでなく集団構造も明らかにする試みを行いました。正直、ウイルスの方が研究的には自信のある内容なのですが、ガリンコ号調査のほうが反響がよく、発表の翌日の読売新聞内でも紹介がされました。研究の面白さを分かりやすく伝えるは難しいですね。また、滞在中はちょうど流氷が来ていたのですが、上手く沖に流氷が流れた際にオホーツクタワーでサンプリングもできました。次の週に学部生を対象とした集中広義・実習（サイエンスキャンプ）があるので、そこで学部生と一緒に氷の下の未知なる多様性を探索したいと思います。非常に厳しい環境の冬季オホーツク海のサンプリングですが、流氷が来ている影響かクリオネもたくさん採れました。
さらに残念ながら日程が重なってオンラインでの発表となってしまったのですが、大気海洋研で開催された太平洋の深海の生物地理・多様性のワークショップでも口頭発表を行いました。深海生物というと深海魚や底生生物を想像する方がほとんどですし、実際に発表も底生生物の専門の方がほとんどでした。一方、いわゆる深海でもたくさんの動物プランクトンがいます。発表ではメタバーコーディング解析を中心として、太平洋の中深層の動物プランクトン相がどのように決定するのか、これまで分かっていること、まだ分からないことを紹介しました。最近はこういったメタバーコーディングデータが底生生物の幼生分散にも活用できないかと色々と試みていますし、今後はbentho-pelagicの相互作用も面白いトピックだと期待しています。
Hirai J, Ecological interactions between viruses and copepods: A study using the continuous ocean monitoring in the Okhotsk Sea off Mombetsu. The 39th International Symposium on Okhotsk Sea & Polar Oceans 2025, Hokkaido, Japan, February (2025).
Hirai J, Yamaguchi A, Katakura S. Revealing hidden diversity of zooplankton under sea ices in the Okhotsk Sea. The 39th International Symposium on Okhotsk Sea & Polar Oceans 2025, Hokkaido, Japan, February (2025).
平井惇也，太平洋広域における動物プランクトンの生物地理：分子生物学的手法を用いた取り組みと展望, 東京大学大気海洋研究所共同利用シンポジウム「太平洋深海域における生物多様性・生物地理研究の展望」，千葉，2月，（2025）
昨年度まで研究室に滞在していたZhouさんの論文が日本海洋学会奨励論文賞に選ばれたという嬉しいお知らせがありました。Journal of Oceanographyに掲載された以下の論文です。
Zhou F, Hirai J, Sato T, Horii S, Takahashi K, Tsuda A (2024) Community structure of euphausiids in the low-latitude Indian and Pacific Oceans: large impact of primary productivity. Journal of Oceanography, 80:163–176.
低緯度域におけるオキアミ類の群集構造や多様性に海洋の基礎生産が大きく影響がある、という論文です。水温の幅が狭い低緯度域の場合、どのような要因がオキアミの群集構造に影響を及ぼすかはこれまでよく分かっていませんでした。この研究でもはじめはクロロフィルa濃度など植物量ので上手くいくのでは？と楽観的に考えていましたが、なかなか上手くいかず。そこで同じ航海で基礎生産を測定していたグループに協力いただいたところ、上手く低緯度域のオキアミ群集を説明できることが分かりました。回転率の速い低緯度域では単純な量的な要因だけでは説明できないこともある、と自分自身も勉強になりました。Zhouさんはこの結果を基に博士論文では優占種の食性解析も研究を発展させており、今後も成果が公開されるのが楽しみです。学生の論文賞の受賞は初めてでしたが、自分が何か賞取るより嬉しいかもしれません。