生物多様性研究センターの概要
設立の経緯
地球上に生命が誕生して以来、膨大な数の生物が進化を重ねて誕生・消滅を繰返し、地球上の生態系には現在1,000万種を越える生物種が生息すると言われています。しかし同時に現代では、かつてないほどのスピードで種が絶滅していると言われています。人間の活動がいろいろな生物を絶滅に追いやり、結果として地球生態系の持続性への懸念を招いたことへの反省から、このかけがえのない生物多様性を守るために生物多様性条約が結ばれました。私たちの研究科では、生物多様性条約第10回締約国会議(CBD COP10)が2010年10月に名古屋で開催されたのを機に、生物多様性研究センターを設立しました。

活動の内容
生物多様性研究センターでは、種や遺伝子の多様性を作り出してきた進化の過程や遺伝子の環境に対する応答能力などの研究を行う
ほか、さまざまな動植物の試料の収集、保存、ならびにDNAバーコーディング等の解析を行います。地域や世界の人々の幸せのために、生物多様性の保全や持続的利用を促進する活動を行います。

センター組織（2019年度）

イベント・講座

名誉センター長：杉浦 昌弘

センター長：熊澤 慶伯（分子進化学・動物系統学）
センター員：木藤 新一郎（遺伝子発現調節による環境適応機構）
鈴木 善幸（分子進化学・集団遺伝学・ウイルス学）
村瀬 香（生態学・進化集団遺伝学・生態情報測定）
湯川 泰（植物の遺伝子発現制御と機能性RNA）

プロジェクト推進員：横山 悠理（センタープロジェクト推進）研究員：川瀬 基弘（貝類の系統分類）
藤谷 武史（両生類の保全生物学）
村松 正雄（植物の多様性）

環境デーなごや2019出展

サイエンスカフェin名古屋＠東山動植物園(2018)

高大連携講座 大学丸ごと研究室体験(2018年）

DNA バ ー コ ー デ ィ ン グ の トレーニングコース(2010年)＊センター長およびセンター員は、名古屋市立大学システム自然科学研究科（2020年度より理学研究科に名称変更予定）の常勤教員です。2018年度に新設された総合生命理学部で学部教育も行っています。
＊当センターの設立後の約7年間（2010-2016年度）は、初代センター長の森山昭彦氏（現中部大学教授）のもとでセンター運営がなされてきました。東山総合公園の動植物のDNAバーコーディングなどは、森山初代センター長を中心に取り組んだプロジェクトです。
＊現センター長の熊澤は、名古屋圏の動植物に加え、東南アジアの魚類なども研究対象とし、地域貢献と国際化の2つの目標を掲げています。

セミナー・講演

論文・報告書

第53回センターセミナー(2019年)

第51回センターセミナー(2018年)

コメツキムシDNAバーコーディング(2015年)

東山動物園DNAバーコーディング
報告書(2016年）

ベトナムの国立公園スタッフとの討論(2010年)

インドネシアでの講演(2019年）

インドネシアの淡水魚類(2016年）

中部経済新聞コラム寄稿(2017年）

標本庫 (Specimen Depository: SDNCU）
生物多様性の研究においては、多様な種に関する標本を収集し、分析し、保管するというプロセスが欠かせません。当研究科では、生物多様性研究センターの活動をサポートする組織として、標本庫を設置しました。私たちの標本庫の特徴としては、DNA研究を強く意識した保存方法が採られていることです。大半の標本はホルマリン標本ではなく、冷凍標本かアルコール液浸標本の形で保管がなされています。2019年末時点で動物標本が約5000点、植物標本が約300点登録保管されています。動物では爬虫類、魚類、貝類、昆虫類などが、植物では東海地方の野生植物のサンプルなどがあります。

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DNAバーコーディングとはDNAバーコードプロジェクトとは？
生物種ごとに遺伝子が異なることを利用し、特定の遺伝子の塩基配列を分析することで、専門家でなくとも生物の種を同定できるシステムを作ろうとする試みです。遺伝子を構成する４種類の塩基（Ａ,Ｔ,Ｇ,Ｃ）に、別々の色を割当てて表示すると、コンビニなどの店頭で商品を瞬時に識別するバーコードに似てみえることから、「DNAバーコード」と呼ばれます。地球上で知られている全生物（約180万種）を識別できるデータベースを作成する野心的なプロジェクトが国際協力のもとで進められています。分類学などの学術分野にとどまらず、環境保全、疫学、食品管理など様々な目的で利益をもたらすことが期待されています。

DNAバーコードプロジェクトとは？
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DNAバーコードの実施例
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甲虫目は昆虫の１グループで、コガネムシ科、カミキリムシ科、オサムシ科、ゾウムシ科、コメツキムシ科など130ほどの科が含まれます。日本からは約13000種が、名古屋市内からは約1000種が知られています。甲虫の仲間は様々な場所で生活しています。オサムシ類は地表面を徘徊して餌を探し、クワガタムシやカナブンは樹液に集まり、新緑の時期には多様な甲虫を観察できます。

ゾウムシ科

日本

カミキリムシ科

クロボシツツハムシ

1136

776

名古屋の割合名古屋

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106133

20.41
14.99
14.73

32

16.58

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コメツキムシ科704

55

オトシブミ科
ハムシ科

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総種数

49407
224
193
109682

6830

13000

9.95

10.31

1890

クワガタムシ科コガネムシ科
タマムシ科

（％）

80

オサムシ科

テントウムシ科

ナナホシテントウ

種数

8.04

7.81

1513.76400

5.861036

7.97

日本列島の甲虫全種目録(2018)及び新修名古屋市資料編編集委員会(2008)より

チビゾウムシの一種

コアオハナムグリ

カブトムシ

カナムグラヒメゾウムシ

ヨツボシケシキスイ

カナブン

キボシカミキリ

ウキクサミズゾウムシ

ミカワオサムシ :コメツキムシのDNAバーコーディング
多数の昆虫愛好家のご協力を得て収集した成体標本（275種、762個体）を用い、コメツキムシの分類学者（大平仁夫博士）による形態に基づく種同定の結果とDNAバーコードによる種境界の認識結果を比較しました。その結果、275種のうち177種については、形態と分子に基づく種境界が一致しました。一方、形態に基づき同定された47種は、実際には184種を包含する可能性があることを分子データは示唆しました。本研究は、日本の野外で普通に見られるコメツキムシを専門家の鑑定なしで同定できるDNA
バーコードデータベースを構築したことに加え、コメツキムシの分類学上の検討課題をいくつか提示した意義があると考えます。

コメツキムシとは？

コメツキムシは、甲虫目コメツキムシ科に属する昆虫です。    
仰向けにすると自ら跳ねて元に戻る動作をするため、コメツキムシ（click beetles）の名が付けられました。ホタルのように光る種類もあります。世界には約1万種が、日本でも約?
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600種が知られており、その多くは日本の固有種です。日本の野外で容易に見られる普通種が多く含まれる一方で、約20種のコメツキムシの幼虫は農業害虫になっています。ジャガイモなどの根菜類、小麦・トウモロコシなどの穀物類、柿や梨などの果物類を食害するコメツキムシが知られています。
そのため幼虫の種同定技術への期待は高いのですが、形態に
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基づく同定法には限界がありました。
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コメツキムシDNAバーコーディングo(AnDmyrl

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本研究は、名古屋大学生命農学研究科（現中部大学）の大場裕一先生と当センターの共同研究で、この成果は2015年にPLoS ONE誌に論文発表されました。また、日本農業新聞でも記事として紹介されました（2015年3月19日付）。

: 大場裕一 

ゾウムシのDNAバーコーディング
私たちは、名古屋市を中心に愛知県や近隣県から採集したゾウムシ科51属79種156個体、チョッキリゾウム
シ科4属6種8個体を用いて、DNAバーコーディングを実施しました。その結果、この地域で普通に見つかるゾウム
シ類のDNAデータベースを作成でき、専門家による形態調査なしでも、DNA検査から種同定を行えるようになりました。また、ニセチビヒョウタンゾウムシやイワワキオチバゾウムシなどの土壌性のゾウムシに、未記載の隠蔽種（形態的に区別できない別種）がいくつもいる可能性が示されました。山一つ隔てると別種に分かれているというような予想外に高い多様性が示唆されたことで、今後のさらなる研究が待たれます。

ゾウムシとは？
ゾウムシ類は甲虫目のゾウムシ科、ヒゲナガゾウムシ科、オトシブミ科などに属する昆虫です。成虫の体長は2mmから30mm程度で、長く伸びた口吻が動物のゾウの鼻のように長いことからこの名前が付けられました。この長い口吻は植物の幹などに穴を開けて産卵するために進化した器官だと考えられています。ゾウムシ類は海岸から高山に至る様々な環境で観察できます。名古屋市内でも、畑の作物、水田のイネ、モモなどの果樹、里山環境のアベマキ、ツツジ類、マツ、それら周辺の多様な植物とともに見られます。

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: なごやの両生類たち
名古屋市内では都市開発が進み、多くの区では水田も姿を消しました。それに伴い両生類も激減しており、多くの種が絶滅危惧種に指定されています。両生類の種は淡水中に卵を産まなければならないため、淡水環境が保全されているかどうかを測る指標種となります。名古屋に残る両生類たちをその生息環境も含めて保全していきたいものです。

名古屋市内にいる両生類

なごや絶滅危惧種

シュレーゲルアオガエル

トノサマガエル

ニホンアカガエル

ナゴヤダルマガエル

ヌマガエル

ツチガエル

アズマヒキガエル

ヤマトサンショウウオ

アカハライモリ

タゴガエル

ニホンアマガエル

１１種が生息。うち８種が絶滅危惧種

ツチガエル 絶滅危惧ⅠA類

トノサマガエル 絶滅危惧Ⅱ類

ナゴヤダルマガエル 絶滅危惧ⅠA類

北名古屋市 西区

中区の産卵場所

天白区の生息場所

・北区と中区の一部にのみ生息。

井戸から出られない風景

・生息場所はナゴヤダルマガエルより多いが、生息環境が悪化している。

・中区は街の中心の公園に生息。

アズマヒキガエル 絶滅危惧Ⅱ類

名古屋市市域。
市外地には生息する。

港区の生息地・生息場所が少ない。
・名古屋市の周りには多く生息する。

ニホンアカガエル 絶滅危惧ⅠB類

60

卵嚢数50

個体群動態

4030

動的平衡

20100

19 90
19 91
19 92
19 93
19 94
19 95
19 96
19 97
19 98
19 99
20 00
20 01
20 02
20 03
20 04
20 05
20 06
20 07
20 08
20 09
20 10
20 11
20 12
20 13
20 14

年

一繁殖集団の卵嚢数変動推定モデル

・産卵数がここ数年で激減している。

・名古屋城のお堀で生息が確認。
アズマヒキガエルの卵塊※レッドリストなごや2020では絶滅危惧ⅠAにランクアップ予定

シュレーゲルアオガエル 絶滅危惧ⅠA類

過去の生息場所

ニホンアカガエルの卵塊

・丘陵地に多く生息するが、個体数が減る傾向にある。

・産卵場所が消失している。
・感染症などが懸念されている。

中区の生息場所

現在の状況・かつては市境に大きな生息場所があったが消滅した。
・名東区と守山区の極限られた場所のみ生息。

※レッドリストなごや2020では絶滅危惧ⅠAにランクアップ予定

アカハライモリ 絶滅危惧ⅠA類

アカハライモリの生息場所

・千種区と天白区のごく限られた場所のみに生息。
・かなり危機的な状況。

レッドリストで絶滅危惧種に指定された種は、今後の環境指標として大いに役立つと思われます。
名古屋市に生息する両生類では８種が絶滅危惧種に指定されており、非常に危機的な状況です。
今後はこれらを踏まえて生息環境の保全や、個体数や遺伝的多様性の継続的なモニタリング調査が必要であると考えられます。
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なごやのヤマトサンショウウオは生き残れるか？
名古屋市では、近年の都市開発の影響で、サンショウウオ類の生息に必要な湿地が失われ、都市公園などの保護区域に少数の個体群が生き残るだけになっています。このサンショウウオを守るために市民団体が保全活動を行なっていますが、保全戦略を立案するのに必要な科学データの取得は必ずしも十分でありませんでした。本研究では、市内の各繁殖地で発見した卵塊の一部からサンプリングし、DNA解析を行うことで、市内のヤマトサンショウウオ（カスミサンショウウオから2019年に名称変更）の遺伝的多様性を分析しました。その結果、市内で分断された小繁殖地に生息するヤマトサンショウウオの遺伝的多様性がかなり低レベルであること（個体数が減少していることを反映）、一部の繁殖地に滋賀県の個体群が移入された可能性があること、などが判明しました。

❶名古屋市内のヤマトサンショウウオ❷ヤマトサンショウウオの遺伝的多様性

カスミサンショウウオは2019年に9種に細分割され、愛知県の個体群にはHynobius vandenburghi（ヤマトサンショウウオ）という学名が与えられました。

・ヤマトサンショウウオは個体群（集団）をつくって生きている

旧カスミサンショウウオの他の８種トウキョウサンショウウオ
ヤマトサンショウウオ

ヤマトサンショウウオの生息分布

一般的に遺伝子の多様性が低くなると、持続的に生きていきにくくなるといわれている。

近交系になり遺伝子の多様性が低くなる❸ヤマトサンショウウオの遺伝子の多様性を調べる
成体のメス

卵嚢対産卵生息地

名古屋市域の推定生息数
１３００匹（２００３年）

・名古屋市内のヤマトサンショウウオは滋賀県に比べて遺伝子の多様性が低かった

減少した原因は都市開発など

５００〜６００匹（２００６年）
・今回の研究で４つの遺伝子のグループがあることが分かった
・名古屋市のほとんどの個体群の遺伝子はグループIに属していた

過去

現在名古屋市のヤマトサンショウウオは生息数を減らしている
今後ヤマトサンショウウオは持続的に生き残れるか?

・しかし、名古屋市内では小繁殖地ごとに遺伝子型が分かれていた・名古屋市のある個体群の遺伝子はグループⅣに属し、滋賀県の個体群の遺伝子と近かった⇨人為的に移入か？

❹結論
名古屋市内及び周辺にパッチ状に生存するヤマトサンショウウオは、個体数が少ないため遺伝的多様性が低下し、個体群間で遺伝子流動がないため個体群間で遺伝子がはっきり分かれていた。地域個体群の絶滅危険度は非常に高い状態である。
引用文献
藤谷武史・能登原盛弘・熊澤慶伯 2016. ミトコンドリアDNA塩基配列を用いた名古屋市及び周辺地域におけるカスミサンショウウオの遺伝的多様性の研究. 爬虫両棲類学会報 2016(1):1‒12   