ミズムシ類は淡水域から浅海、深海に至るまで幅広い生息域をもつ生物ですが、深海(水深200m以深)において最も多様性豊かな生物の一つです。特に栄養が少なく生物密度が低い海溝の中でもその生物量は非常に高く、形態・生態ともに多様化しています。
私たちは主に船舶を用いたトロール調査によって深海の海底堆積物を採集し、その中から顕微鏡を使ったソーティングによって得られた標本を使った解析を行っています。得られた標本の形態観察に加え遺伝子解析によって得られた配列データから、生物個体群の地理的な遺伝構造を解明したり、生物種間の系統関係を知ることにより、それらの種がどのように進化してきたのかを知ることができるほか、時にはまだ名前のついていない種(未記載種)を発見することもあります。
私たちの主な研究は、これらの新種に名前をつける作業(記載)です。近年、DNAの塩基配列に遺伝情報が含まれることがわかってきて、その後の技術の進歩によってDNAの塩基配列を容易に読み取れるようになりました。それにより生物の正体がはっきりとわからなくてもその集団構造や生物相、種数などを推定することができます。しかしながら未知の配列が多くあるとその分その精度は下がり、さらに特定の種の遺伝的な種内変異の程度も知らなければ、真の種数を見誤ることになりかねません。それはすなわち、急激に変動する現代の地球環境において今まさに絶滅しようとしている生物を見逃してしまったり(生物多様性の喪失)、そうした生物の保全策を誤ったりすることにつながります。
生物の種を認識し、名前をつけて形態を記載し分類するという作業は、生物種の正しい数の把握という以上に、他の研究者や一般の方々・行政との認識を一致させるという意味もあります。ネコ(学名:Felis catus)という名前を聞いて多くの人が猫を認識できるように、ある生物の話をしたり理解を深めるためには全世界で共通の名前がある必要があります。
上述の通り、遺伝子解析とそれまでの形態ベースの分類との整合性(または相違)が次々に明かされ、進化の末に出来上がった現在の生物の姿をより正確に、そして容易に捉えることができるようになってきました。しかしながら、形態をじっくり観察し、地道な文献調査を行う従来の分類学が不要になるわけではありません。私たちの研究は「アルファ分類学」とも呼ばれ、その所以は全ての分類研究の礎であるということです。
「深海」は水深200 mよりも深い海のことをいい、その体積は海洋全体の9割にも及びます。深海は3つの水深帯に区分されています。漸深海帯(水深200–3,500 m)は水深の増加に伴って水温や塩分、溶存酸素量などの環境条件が大きく変化する水深帯です。
水深3,500 mを超えると水深に沿った環境条件の変化が小さくなります。それにも関わらず、出現する生物種が切り替わる水深があり、現在ではその上下を深海帯(水深3,500–6,000 m*1)と超深海帯(水深6,000 m以上)と呼んでいます。いずれの深海区分にも多様な生物が知られますが、なぜ深海区分間で生息する種が異なっているのか、何が彼らの種分化と多様化をもたらしたのか。これは長年研究者を悩ませてきた難題です。近年、様々な動物群において仮説の提唱や検証が進められていますが、いまだわからないことが多い、魅力的な研究テーマと言えます。
深海の生物種分化と多様化のメカニズムを理解する上で、等脚目(ワラジムシの仲間)に含まれるミズムシ亜目は格好の研究材料です。ミズムシ類は淡水域から海域まで知られますが、特に深海での多様性が高く、深海で最も優占する甲殻類の一つとされます。ミズムシ類は基本的に底生、つまり海底を歩いたり海底に穴を掘ったりして生活しており、かつ浮遊幼生期を欠くため、各個体がどの程度移動・分散するかが主に成体の特徴で説明可能という点も研究材料として適しています。ミズムシ類は平たいオールのような胸脚を持つ「遊泳型」と、細い棒のような胸脚しか持たない「歩行型」に大別されます。相対的に遊泳型はより広く分散可能(地理的に離れた、あるいは水深の異なる個体群間の遺伝的交流が維持されやすい)、歩行型はあまり分散できない(各地域個体群が遺伝的に隔離されやすい)と予想され、深海生物の種分化における分散能力の関わりを検証可能な分類群と言えます。
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