ワークショップ21世紀の生物多様性研究（通算第15回）

加速するGBIFデータの利活用
12月5日（土）2020年

13:00〜14:40
オンライン開催

要旨集

主 催：国立科学博物館／東京大学大学院総合文化研究科
後 援：国立遺伝学研究所
連絡先：s-net̲info@kahaku.go.jp

http://www.gbif.jp/v2/activities/workshop_2020.html

はじめに
今年は COVID-19 の世界的流行によって、生活様式が大幅に変わりました。対面式の会合が中止・延期となり、さまざまなオンラインツールを利用した会合になりました。コペンハーゲンにある GBIF（地球規模生物多様性情報機構）の事
務局も 3 ヶ月近くの閉鎖を余儀なくされ、その後もリモートワークを中心とした活動になっています。しかし、会合のオンライン化は、必ずしもマイナスばかりではありません。移動が少ない分、いろいろな人を演者に呼べますし、参加も容易です。
この機会を利用し、例年国立科学博物館講堂で開催している本ワークショップも、初めてオンラインで開催することとしました。そして、内容も GBIF データの利活用を具体的に示したものにしてみました。
GBIF は、いまや 16 億件を超えるデータを世界に提供しています。利用者は、オンラインでこのデータをいつでも利用できます。本ワークショップでは、このデータを利用して論文の出版にむすびつけた実例を紹介しながら、データの追跡がどのようになされているかを紹介し、さらに GBIF や関連サイトからのデータの利用を考えます。

プログラム時

間演

題

講演者（敬称略）

所

属

13：00 〜 13：10

開会あいさつ細矢

剛

国立科学博物館

13：10 〜 13：25

GBIF データを利用した日本のきのこ固有種の探索

細矢剛

国立科学博物館

13：25 〜 13：45

分子データと GBIF データから紐解く
植物の分布変遷プロセス

池田啓

岡山大学

13：45 〜 14：05

GBIF データを用いて地球規模の生物多様性損失への対応策を検討する

大橋春香

森林研究・整備機構
森林総合研究所

14：05 〜 14：10

休

14：10 〜 14：30

総合討論・質問細矢剛

国立科学博物館14：30 〜 14：40

閉会あいさつ伊藤元己東京大学

憩GBIF データを利用した日本のきのこ固有種の探索
細矢剛（国立科学博物館植物研究部）

生物多様性を考える上でもっとも基盤となるのは、与えられた地域における出現生物名を枚挙したインベントリーである。菌類においては日本産菌類の全種リストが出版されており（勝本 2010）、その後の継続調査（http://www.mycology-jp.org/~msj7/WL_information_J/List-Japan.html、2020 年 11 月確認）もなされている。
保全生物学的な興味とニーズの上で絶滅危惧種、移入種と並んで重要と考えられるものに、固有種がある。固有種は、「与えられた地域（多くは国）にのみ分布する種」であり、固有の遺伝的集団であることや、その地域における絶滅が直接種の絶滅に結びつくことなどから保全生物学上の重要な生態群である。ホットスポットを定義するための重要要件でもある（Myers et al. 2000）。日本の固有種については、すでに植物（維管束植物・蘚苔類）ではリストが作成されている（加藤・海老原 2011）。しかし、菌類の固有性についての情報は散逸しており、現在のところリストは存在しない。そこで、GBIF；http://www.gbif.org/、http://www.gbif.jp/
v2/ の分布情報を活用して日本固有性を評価し暫定的な日本固有菌類リストを作成した。

図 1 GBIF データを利用した固有種の判定

GBIF ワークショップ

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21世紀の生物多様性研究

まず、日本のきのこを調べる上での基盤的文献となる保育社の図鑑（今関・本郷 1987, 1989）に掲載されている 3,928 種について、日本固有性が明記されていたもの（固有）181 種をリストアップし、これらの種について GBIF で分布地を検索した。産出国で海外からの報告が認められた場合、その根拠となる「Locality（地域）」の有無も重ねて調査した。なお、本調査ではその信憑性はいくぶん低くなるものの、分布地が外国であるものについては詳細な Locality がない場合でも日本固有性に対する疑義が呈されるものと判断した。その結果、181 種のうち 109 種については日本固有性に疑義が呈された。一方、海外からの記録がない 33 種、産出国が不明であった 8 種、GBIF データの検索でヒットしなかった 25 種、GBIF にデータがなかった 6 種からなる 72 種については、非固有性が否定できなかったため、これらは固有種としてリストされるべきと考えた。
このような方法は、固有性が記述されていない種についても、同様の方法は適用できる（日本固有植物と結びついた種、小笠原産出種など）。1 点の標本・観察情報であっても、使い方によっては、大きな情報になることが示された（細矢ら 2015）。
・ 細矢剛・埋橋志穂美・保坂健太郎・工藤伸一（2016）日本産固有菌類目録の作成に向けて〜生物多様性データベースを利用した日本固有のきのこリスト作成の試み〜日本菌学会報 57: 77-84.
・ 今関六也・本郷次雄（1987）原色日本新菌類図鑑（I）．保育社，大阪 . 325 pp・ 今関六也・本郷次雄（1989）原色日本新菌類図鑑（II）．保育社，大阪 . 315 pp
・ 加藤雅啓・海老原淳（2011）日本の固有植物．国立科学博物館叢書．東海大学出版会，神奈川・ 勝本謙（2010）日本菌類集覧．日本菌学会関東支部．千葉1177 pp

・ Myers N, Mittermeier RA, Mittermeier CG, Da Fonseca GA, Kent J（2000）Biodiversity hotspots for conser vation
priorities. Nature 403: 853-858

図 2 検討結果のカテゴリーごとの種数加速するGBIFデータの利活用

5分子データと GBIF データから紐解く
植物の分布変遷プロセス
池田啓（岡山大学資源植物科学研究所）

生物が地球上のどこに見られるかは地球環境の変動に伴い大きく変化する。特に、現在、地球上で見られる生物は、今から約 10 万年前に始まった最終氷期における気候の寒冷化とそれ以降（後氷期）の温暖化による影響を強く受けることで、現在の分布を形成してきた。
こうした気候変動に伴う生物の分布変遷は、それぞれの種がもつ遺伝的多様性や遺伝的変異の地理的な分布パターンにも大きな影響を与える。そのため、DNA に刻まれた進化の歴史を紐解くことで、生物の分布がどのようなプロセスで変遷してきたかを推定することができる。こうした研究は系統地理学（Phylogeography）と呼ばれ、遺伝的変異を解析する技術の向上に伴い、様々な生物における分布変遷のプロセスを推定する成果を上げてきた。
その一方で、気候変動に伴う生物の分布変遷は DNA 解析以外の方法によっても推定することができる。た
とえば、現在の生育地における環境（主に気温、降水量など）をもとに、それぞれの種が生育に適した環境（ニッチ）を推定する生態ニッチモデリング（Ecological Niche Modeling; ENM）はその一例である。特に、現在の気候モデルだけでなく、過去や将来の気候モデルを用いることで、対象とする生物の生育に適した場所（分布適地）が気候変動に伴いどのように変遷してきたかや将来予測される分布パターンの変化を推定することができる。こうした方法は、分子データに基づく系統地理学とは異なるデータをもとに生物の分布変遷プロセスを推定することを可能にする。
ENM による分布推定を効果的に行うには、対象とする種の分布情報を、分布域を網羅して正確に入手することが肝要である。しかし、研究者自身が対象とする生物の生育地を網羅的に確認することが常にできるとは限らない。特に、国外に広い分布をもつ生物を含め、個体群へのアクセスが困難な場所に生育する生物の分布

図1

GBIF ワークショップ

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生物の分布変遷プロセスを推定する 2 つのアプローチ

21世紀の生物多様性研究

を自らの調査で把握することは容易ではない。したがって、GBIF に蓄積された地球規模における生物の分布情報は、生物の分布情報を把握し、生物の分布がどのように変遷するかを科学的に理解するための貴重なデータと言える。
本講演では、北太平洋地域に広く分布する高山植物の分布変遷プロセスに関する研究を紹介する。特に、分子データに基づく系統地理学的な推定と GBIF の情報を利用した ENM による推定を総合的に踏まえることで、高山植物の分布形成プロセスにおける新しい視点を与えた成果を紹介する。

図 2 最終氷期以降に日本列島から北上したエゾコザクラ類

図 3 ENM によるエゾコザクラ類の分布適地の推定加速するGBIFデータの利活用

7GBIF データを用いて地球規模の生物多様性損失への対応策を検討する
大橋春香（森林研究・整備機構森林総合研究所）

生物多様性は、人類が生存するために欠かせない様々な恩恵をもたらしている。その一方で、世界規模で見ると、過去 100 年間の人間活動により、生物多様性は歴史上例がないほど急激に失われてきた。今後、世界人口の増加に伴い、人が資源を生産するために利用する土地面積は増大し、生物多様性をさらに脅かす危険性があると考えられている。このような背景から、将来の自然環境・社会環境の変化が生物多様性にどのような影響を及ぼすかを予測・評価し、その損失を最小化するために可能な行動や政策を探求するうえで、地球規模でのモデリングやシナリオ分析の重要性が高まっている。2020 年 11 月 11 日現在、GBIF のデータベースには 140
カ国 2,071 機関から 16 億件を超えるデータが登録され、生物多様性情報のデータベースとしては世界最大規模となっており、地球規模での生物多様性モデリングを行ううえでも重要な基盤情報として活用されつつある。
本 講 演 で は、 ① GBIF の デ ー タ ベ ー ス に 登 録 さ れ た 情 報 を 用 い て 地 球 規 模 生 物 多 様 性 モ デ ル AIMBiodiversity を構築し、将来の気候変動と、温室効果ガス排出削減策がもたらす土地改変の双方を考慮した場
合の、排出削減策「あり」と「なし」それぞれの場合における生物多様性の損失の程度を比較・評価した事例（Ohashi et al. 2019）を紹介する。その後、② AIM-Biodiversity を含む複数のモデル開発グループの共同研究により、自然保護・再生と食料システムの変革に向けた様々な取り組みが、世界の生物多様性に与える影響を分析した事例（Leclère et al. 2020）についても紹介を行う。本講演では、モデルを開発するうえで、実際にGBIF のデータをどのように利用したか、GBIF データベースの利点は何か、といった話題を含めて話題を提供したい。
・ Ohashi, H., Hasegawa, T., Hirata, A. et al. Biodiversity can benefit from climate stabilization despite adverse side effectsof land-based mitigation. Nat Commun 10, 5240 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-13241-y
・ Leclère, D., Obersteiner, M., Barrett, M. et al. Bending the curve of terrestrial biodiversity needs an integrated strategy.
Nature 585, 551–556 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2705-y

GBIF ワークショップ

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21世紀の生物多様性研究

図 1 GBIF データを用いた地球規模生物多様性モデル AIM-Biodiversity の構築と将来シミュレーションのフロー（Ohashi et al. 2019 より改変）加速するGBIFデータの利活用

9GBIF 日本ノード（JBIF）の活動
GBIF（地球規模生物多様性情報機構、http://www.gbif.org）はインターネットを介して、世界の生物多様性情報を共有し、誰でも自由に利用できる仕組みをつくっています。その日本ノード（JBIF、http://www.gbif.jp/v2）は協力機関から収集された生物多様性情報データを国内および GBIF で公開し、国内での普及活動を行っています。日本での活動は、日本ノード運営委員会によって運営され、主にナショナルバイオリソースプロジェクト（NBRP）によって支えられています。日本からは国立遺伝学研究所および国立科学博物館から GBIF にデータが提供されています。
国立科学博物館では、全国の博物館・研究機関から標本情報の提供を受け、GBIF および S-Net（ サイエンスミュージアムネット、http://science-net.kahaku.go.jp）を通じて国内外に発信しています。S-Net は国立科学博物館が運営する情報ポータルサイトで、国内の自然史標本情報や自然史系の研究員・学芸員の情報を検索できます。
国立遺伝学研究所では、東京大学伊藤元己教授の研究室と協力し、大学や各種研究機関・プロジェクト研究の成果・印刷物などに公表されている既存の生物多様性情報を整備することで、GBIF に情報を公開しています。

地球規模生物多様性情報機構（GBIF, http://www.gbif.org）
地球規模生物多様性情報機構日本ノード（JBIF, http://www.gbif.jp/v2）
サイエンスミュージアムネット（S-Net, http://science-net.kahaku.go.jp）
これまでに開催した「21 世紀の生物多様性研究ワークショップ」のプログラムや資料は JBIF のサイトでご覧いただけます。

http://www.gbif.jp/v2/activities/index.html