海洋生物のセンサス：その成果と今後の展望
Census of marine life : its accomplishment and future perspective
白山 義久

＊

Yoshihisa SHIRAYAMA＊

京都大学フィールド科学教育研究センター 瀬戸臨海実験所
Field Science Education and Research Center, Seto Marine Biological Laboratory＊（現）独立行政法人 海洋研究開発機構
Japan Agency for Marine and Earth Science and Technology摘

要「すべての海洋生物の人口調査をしよう」というとてつもない目標を掲げ、2000 年から 10 年計画で始まった国際プロジェクトがある。その名を Census of Marine Life（CoML）という。CoML は、生物多様性条約に呼応して、人類の手がほとんど及んでいない海域から膨大な生物種データを収集し、2010 年までに海洋生物の多様性を可能な限り解明することを目指してきた。第 1 期の終了を機に、これまでの 10 年の研究成果の詳細がロンドンにおいて 2010 年 10 月上旬に発表された。本稿では、その報告について、解説を加えながら紹介したい。

キーワード：海洋生物地理情報システム、海洋生物のセンサス、生物多様性、データベース

Key words：ocean biogeography information system, census of marine life,
biodiversity, database

1．はじめに：海洋生物の多様性はどこまでわかっているか
海洋生物の多様性に関する研究の現状は、その生態・経済的価値などによって大きく異なっている。
例えば水中に生息するネクトンとプランクトンは、ネットを用いて採集するとほぼすべて生物試料からなるサンプルが採集されるのに対し、海底に生息するベントスでは、海底堆積物と生物が混在したサンプルが採集されるので、そこから生物を分別する作業が必要となる。この作業は時間のかかる単純作業だが、生物に関する専門的知識を必要とするので、誰にでもできるものではなく、また機械化も困難である。そのため、現在の生物多様性に関する科学的情報は、ネクトンとプランクトンの方がベントスよりもはるかに詳細である。さらに、ネクトンには魚類や頭足類のように経済的価値の高いものが多い。
したがってこれらの分類群については、研究を進める社会的ニーズも高い。また、海産哺乳類については、ごく自然に多くの人が興味を持つし、経済的価値あるいは自然保護団体などからの社会的要請もあるので、その分類学的研究はおのずと進みやすい。
科学的研究が遅れているベントスの中でも、現状はさらに分類群・サイズ・海域によって大きく異なる 。動物群によって多様性研究あるいは分類学的研究の進展の度合が大きく異なることは、よく知られている。筆者が専門とする線形動物は、総推定種数が 1 億という人もいる、とてつもなく多様性の高い動物群であるが、分類学的研究の遅れは悲惨である。現在までに我が国で記録のあるものは 70 種に過ぎない。もしほとんど研究されたことのない処女地でサンプリングを行い、分類同定しようとすると、既知種は全体の 1％にも満たないのが普通である。
このような分類学的研究の遅れはなにも線形動物に限ったことではなく、扁形動物（ヒラムシの仲間）など従来からあまり分類学的研究が行われてこなかっ
1）た分類群でも状況は似たり寄ったりである 。これに対して、軟体動物（巻貝類や二枚貝類）のように経済的価値がある分類群では比較的研究が進んでおり、新種の割合は 30％前後と少ない場合もある。
しかし極めて多様性の高い珊瑚礁海域などでは、軟体動物でさえ 8 割近い新種が見いだされたこともあ
2）る 。
軟体動物がよく研究されていることは、動物の大きさと無縁ではない。これらのマクロベントス以上のサイズ（＞1 mm）の動物は肉眼で十分認識できるし、分類形質の大部分は外部形質であって実体顕微鏡で観察することができる。しかし軟体動物であっ1）

受付；2010 年 10 月 29 日，受理：2010 年 12 月 17 日＊
〒 237-0061 神奈川県横須賀市夏島町 2-15，e-mail：yshira@jamstec.go.jp
2011 AIRIES81

白山：海洋生物のセンサスても、実はほとんどの種は小型である。
それに対して、線形動物などのメイオベントスサイズ（1 mm 以下といってよい）の動物は、ようやく肉眼で存在が認識できるに過ぎず、分類同定には光学顕微鏡観察が不可欠である。さらに、細かい器官を見るための解剖や内部形態を観察するためのグリセリンによる透徹などの時間のかかる作業が欠かせない。このような、研究に大きな困難が伴う動物の場合、研究者のなり手が少ないということにもつながって、研究はなかなか進まない。メイオベントス
よりさらに小型の、ナノベントスとよばれる菌類などからなる原生生物の世界に至っては、我が国にほとんど専門家はいないといっても過言ではない（日本分類学会連合のホームページ〔http://wwwsoc.
nii.ac.jp/ujssb/〕を参照されたい）。
さらに海域間の較差も大きい。1 つ例を挙げよう。
動吻動物（棘皮虫という）というメイオベントスサイズの動物は、我が国から 9 種の記録がある。しかしそのうちの 2 種の記録には疑問符がついており、7種のみが信頼できる記録である。そしてこれら 7 種はすべて筆者の所属する瀬戸臨海実験所の周辺から記録されたものであり、それ以外の海域からの種の記録は 1 ヵ所に過ぎない。研究されたことすらない海域もあると言ってよい。しかもこのうち 3 種は新3）－ 5）種として記載されたもので、我が国周辺にどれだけの未記載種が存在するか、容易には想像もできない。
マクロベントス以上の動物について、相模湾では、昭和天皇が葉山の御用邸をベースに精力的に生物を採集し、その資料を我が国の専門家が積極的に利用して研究成果を発表したので、かなりよくわかっていると言えるだろう。近年はその資料をデータベース化する動きもある。それに対して、非常に生物多様性の高い沖縄の珊瑚礁海域などでは、まだまだ研究
2）の余地がたくさん残っているのではないかと思う 。

強さが改めて明らかになっている。
海洋生物の今を知るフィールドプロジェクトには、下記の 14 プロジェクトがある。それぞれについて、簡単にその内容を紹介しよう。
2.1 ArcOD（Arctic Ocean Diversity）
北極圏の海洋生物の多様性を明らかにすることを目指している。北極圏は近年の地球温暖化の影響を強く受けているが、そのおかげで研究はむしろやりやすくなった。今までほとんど知られていない北極圏の生物の多様性が次々と明らかになってきている。
2.2 CAML（Census of Antarctic Marine Life）
南極圏は北極圏に比べると従来から研究が進んでいるが、やはり研究は容易ではない。しかし、国際南極年に多数の研究航海が実施され、多数の新しい知見が明らかになってきた。特に、南極周辺には多数の隠蔽種（実際は別種のものが区別されずに同一種として扱われていたもの）が生息していることが明らかになってきた。
2.3 CeDAMar（Census of the Diversity of Abyssal Marine Life）
大洋底は、地球で最も広い面積を占める。この水深 4,000 m を超える海域の生物多様性を明らかにすることを目指したプロジェクトである。CoML の10 年で、1,000 種以上の新種の記載がされているが、このプロジェクトが半数以上の新種を記載した（図 1）。
2.4 C enSeam（Census of Marine Life on Seamounts）
海山は地球に 1 万以上あるが、その環境については非常に研究が難しい。しかし、近年の海洋観測技術の進歩によって、そこに生息する多様な生物の様2．海洋生物のセンサス（CoML）とは海洋生物の多様性を明らかにしようという国際プ
ロジェクト CoML（Census of Marine Life：http://www.coml.org/）は、HMAP（History of Marine Animal Population）、Field Projects、FMAP（Future ofMarine Animal Population）という 3 つの研究部分と、研究に必要な技術開発をする SCOR（ScientificCommittee on Oceanic Reseach）ワーキンググルー
プ、そして情報分野を担当する OBIS（Ocean Biodiversity Information System）という 5 つのコンポーネントから構成されている。
HMAP は過去 500 ～ 1000 年の海洋生態系に対する人的影響を理解するために、史実的記録に着目しているユニークなプログラムである。すでに発表された成果から、漁業活動の生態系へのインパクトの82

図１ C eDAMar プロジェクトから記載された新種のソコミジンコの１種．
（写真提供：Jan Michels）

地球環境 Vol.16 No.1

子が明らかになってきた。当初は、海山ごとに固有種が多数いると考えられていたが、実際には、固有種の割合は意外に少なかった。
2.5 C
 hEss（Biogeography of Deep-Water Chemosynthetic Ecosystems）
深海には、光合成ではなく化学合成細菌が生態系の 1 次生産者となっている特異な生態系がある。この生態系を支えるのは硫化水素で、これは地底から噴出する熱水などに含まれる。このような生態系は深海に広く分布しており、それぞれの生態系での生息種（図 2）と、各生態系間の系統関係をこのプロジェクトでは明らかにしようとした。
2.6 CMarZ（Census of Marine Zooplankton）
海洋のすべての動物プランクトンを網羅するデータベースを作成しようとするプロジェクト。多数の新種を明らかにする（図 3）と同時に、特に分子生物学的な情報を含めたデータベースを完成させ、形態情報を用いずに塩基配列によって同定が可能な基礎を確立することを目指した。
2.7 COMARGE（Continental Margins）
大陸棚から大洋底への急峻な斜面は、地学的な特図2

C hEss プロジェクトから明らかになった，コシオリエビの新種．
非常に毛深いことから，「雪男ガニ」というあだ名がついた．
（写真提供：A.Fifis, Institut français derecherche pour l'exploitation de la mer）

図3

 MarZ プロジェクトで発見された，C
中層プランクトン性の環形動物．

（写真提供：Laurence Madin, Woods Hole
Ocean-ographic Institution）

81－86（2011）

徴からユニークな深海底生生物が多数生息している。このような場所は従来非常に研究が難しかったが、有人あるいは無人の潜水艇を駆使することによって、多数の未知の生物の生息を明らかにすることができた。
2.8 CReefs（Census of Coral Reefs）
珊瑚礁の生物多様性を明らかにすることを目指した。特に注目すべきなのは、人工的な基質を設置して、多様性の地理的パターンを標準的な方法を用いて比較しようとしたところである。
2.9 GoMA：Gulf of Maine Program
メイン湾は、アメリカの東海岸で（おそらく世界でも）最もよく科学的な情報が集積している。このような場所で、あらゆる生物の時空間的な分布を明らかにし、さらに環境要因との関連も解析して、完璧なセンサスを行うことを目指した。
2.10 ICoMM（International Census of MarineMicrobes）
近年の分子生物学の進歩によって、メタゲノムという手法により、環境に生息している微生物の遺伝子の多様性を分析することが可能になった。このプロジェクトでは、わずか 1 ml の海水から、10 万を超える遺伝子多様性の存在が明らかになった。このうちの大多数の遺伝子が希少なもので、“優占する”遺伝子はほとんどないことは、驚きの結果だった。
2.11 MAR-ECO（Mid-Atlantic Ridge EcosystemProject）
大西洋の中央海嶺にある山脈には、地形的な要因で非常に豊かな深海生態系が広がっているが、研究はほとんどされていない。この未知の海域の多様性を新たに建造された最新の研究船を用いて、明らかにした。特徴的なのは、船上に写真家・画家などを乗船させて、メディアへの成果の公開に非常に積極的だったことである。
2.12 NaGISA（Natural Geography in ShoreAreas）
沿岸生物の多様性の地理的パターンを地球規模で明らかにしようとするもので、筆者が研究代表者の1 人を務めた。かつて、京都大学生態学研究センターが主導して西部太平洋地域の生物多様性の緯度的パターンを調べようとした DIWPA（DIVERSITASInternation in Western Paciﬁc Asia）の沿岸域部分を地球規模に拡大したものだ。
2.13 POST（Pacific Ocean Shelf Tracking Project）
近年の海洋生物の研究で最も技術的な進歩が著しいのが、発信器をつけて移動を追跡するいわゆるタギングという技術である。このプロジェクトでは受信機を広範囲に展開して、軽量の発信器を動物に装着し、従来とまったく異なる動物の移動パターンを明らかにした。

83白山：海洋生物のセンサス
ザトウクジラナガスクジラマッコウクジラ
ハイイロミズナギドリ
カリフォルニアアシカ
キタオットセイシロナガスクジラ
キタゾウアザラシ
オナガザメ
キハダマグロビンナガマグロヨシキリザメ
ホホジロザメアオザメ
アカウミガメ
マンボウ
クロマグロ
オサガメ
ネズミザメ
コアホウドリクロアシアホウドリ
アメリカオオアカイカ

図4TOPP プロジェクトで明らかになった太平洋を横断するような大型動物の移動経路 ．
6）

各色の軌跡は，右側に示した種の移動経路を示す．

2.14 ToPP（Tagging of Pacific Predators）
こちらのタギングのプロジェクトでは、大型の動物に位置だけでなく水深や水温などの環境情報をも計測できる発信器を装着し、太平洋を 1 年かけて横断するような巨大な移動の様子を明らかにするとともに、その移動経路と環境要因との関係も明らかにした（図 4）。
紙面の都合上、ごく簡単にしかそれぞれの成果は紹介できないが、とにかくこれだけ多様な研究を世界中の 80 カ国以上 2,700 名以上の研究者が団結して実施したことは、特筆に値する。
この膨大なデータを用いて将来の海洋生態系をモデルで予測しようとしているプロジェクトがFMAP である。故 Ram Mayer（ダルハウジー大学）が中心となってセンセーショナルな論文をいくつも発表しているので、ご存知の方も多いだろう。今世紀の中ごろには、漁獲の対象になる魚類はほとんどいなくなるという悲観的な予測を出版したこともある。
海洋生物地理学情報システム（Ocean Biogeography Information System：OBIS）は、CoML で得られる膨大な量のデータを整理管理するデータベースである。OBIS は、海洋生物および環境データの分散ネットワークであり、生物の多様性、分布、個体数の時空間的変動と物理的、化学的パラメータとの組み合わせを視覚化するために多数のツールを開発している。
CoML は科学推進委員会によって指揮されているが、プログラムの拡大に伴って、国または地域単位の推進グループも設けられた。我が国でも国内委員84会が今年から本格的に活動を始めている。そして、日本の国内委員会の活動成果として、我が国が世界でも最も海洋生物の多様性が高い国であることを明7）らかにすることができた 。さらに国内委員会の支援で、海洋研究開発機構（JAMSTEC）は、OBIS の日本ノードとして BISMaL（Biological Information Systemfor Marine Life）を立ち上げた。今後、このデータベースが我が国の海洋生物の多様性情報を扱う核のデ8）ータベースとなることは間違いないだろう 。
CoML の活動が契機となって、さまざまな親和性の高い他のプロジェクトが最近世界的に始まっている。例えば WoRMS（World Register of Marine Species）は全海洋生物種の登録を受け付ける分類データベースである。Barcode of Life（BOL）は、生物の特定の遺伝子（動物であればミトコンドリアの COI遺伝子）の塩基配列をデータベース化し、形態情報に依存せずに生物が同定できるシステムを構築しようとしている。もう少し発展的なものが Encyclopedia of Life（EoL）プロジェクトで、こちらは BOL の遺伝子情報に加えて、原記載の文書情報、生態情報、画像情報など統合的な生物情報をすべて格納したデータベースを作ろうとしている。特に BOL や EoLは、海洋以外の生物も対象とする生物多様性のデータベースである GBIF（Global Biodiversity Information Facility）とも強く連携している。かつて、日本動物学会は星元紀会長の主導で EoL に類似のプロジェクトを Gaialist21 と呼んで提唱したが、それがまさに実現されつつあるのである。

地球環境 Vol.16 No.1

81－86
（2011）

生物多様性
人為的影響低

←高低→

中高

図5

生物多様性のグローバルスケールでの概観．

Census of marine life, mapping visualization（http://www.comlmaps.org/oceanlifemap/past-present-future より）．各色の違いが，生物多様性の相対的な高低を示し，灰色の濃淡が人間の影響の大小を示している．

3．CoML の成果と、生物多様性条約
CoML は、10 年間の終盤において、上記の多数のプロジェクトの成果を総合して新たな海洋生物観
6）を提示することを目指した。その成果 は、多岐にわたっているが、示唆に富んでいる。
世界的な海洋生物の多様性を概観すると、日本の管轄海域を含む西部太平洋が最も多様性の高いホットスポットであることがわかった（図 5）。従来から言われていたことではあるが、膨大な量のしっかりとしたデータに基づいた結論であり、その説得力は極めて高いといえる。今後、海洋生物の多様性研究をこの海域でより強力に進める必要があることは、論をまたないものとなったと言えるだろう。
図 5 には、人間によるインパクトの高い海域が同時に示してある。それをみると、西部太平洋の多様性の高い地域は、人間による影響の高い海域と重なっており、多様性の保全のための研究と活動が必要であることも明白に示されている。さらに世界規模での海洋生態系の評価では、気候変動が原因となって、海洋生態系の 1 次生産が最近顕著な減少傾向にあることを明らかにした。
この 10 年間のプロジェクトで、海洋の生物の多様性として現状の知見は、およそ 25 万種であることがわかった。しかし、これはもちろん生息するすべての生物の多様性を網羅したわけではない。
OBIS データベースは 3,000 万ものデータを持つが、それでも全くデータがないグリッドが、全海洋の20％にも及ぶ。また海産動物の全種数としては、億の単位という推定から、100 万の桁という推定まであるが、この 10 年でどの数字が正しいかは明らかにできなかった。しかし、海洋生物多様性データベ
ース OBIS は、今後ユネスコのもとにある国際海洋機構（IOC）が所管することになり、多様性研究の基盤ができたと言ってもよいだろう。
名古屋で開催された COP10 では、公海内で海洋保護区（Marine Protected Area：MPA）の候補地となる生物学的生態学的重要海域（Ecologically or Biologically Signiﬁcant Area：EBSA）を登録するデータベースを作成することが決議された。EBSA の選定を進める方針は COP 9 ですでに決議されていたが、実際に選定作業に入ることには発展途上国の強い反対があって COP10 での議論はたいへん紛糾した。
しかし、最終的には CoML がグローバルスケールで生物多様性の状況を、オープンアクセスのデータベースで明らかにしていることが評価されて、合意に至ることができた（http://www.cbd.int/decisions/
cop/ で決議のすべてが閲覧可能になる予定）。今後
CoML の情報をもとに、適切な MPA の設定とその管理を行えば、多様性の保全は陸上よりもうまく進めることができるだろう。
今回のプロジェクトは、生物多様性の研究を世界80 カ国を超える研究者が一致協力して進めることができることを示した。これは海洋生物の研究の特異性かもしれない。海がつながっていること、明白な国境がないこと、いずれの国にも管轄権のない広85白山：海洋生物のセンサス

大な海域が広がっていることなどがその背景にあるだろう。このような国際協力があれば、海洋生物の多様性を保全し、漁業資源に代表される生態系サービスを持続的に利用することが将来にわたって可能になると期待できる。

5） Adrianov, A. V., C. Murakami and Y. Shirayama（2002c）
Echinoderes aureus n. sp.（Kinorhyncha：Cyclorhagida）from Tanabe Bay（Honshu Island）, Japanwith a key to the genus Echinoderes. Species Diversity, 7, 47-66.
6） Ausubel, J. H., D. T. Crist and P.E. Waggoner eds.

引用文献

（2010）First Census of Marine Life 2010 Highlights ofa Decade of Discovery, CoML, Washington DC.

1） National Research Council（1995）
Understanding Ma-

7） Fujikura, K., D. Lindsay, H. Kitazato, S. Nishida andrine Biodiversity, National Academy Press, Washing-Y. Shirayama（2010）Marine biodiversity in Japanese

ton DC.

waters. PLoS ONE, 5（8）：e11836.

2） Bouchet, P., P. Lozouet, P. Maestrati and V. Heros

doi:10.1371/journal.pone.0011836（2002）Assessing the magnitude of species richness

8） 白山義久・藤倉克則（2009）
Census of Marine Life のin tropical marine environments: exceptionally high

データベース OBIS．日本プランクトン学会報，56

numbers of mollusks at a New Caledonia site. Biolog-（2）, 155-158.

ical Journal of the Linnean Society, 75, 421-436.
3） Adrianov, A. V., C. Murakami and Y. Shirayama（2002a）Taxonomic study of the Kinorhyncha in Ja-

義久

pan Ⅱ．Condyloderes setoensis n. sp.（Kinorhyncha：Yoshihisa SHIRAYAMACyclorhagida）from Tanabe Bay（Honshu Island）－

1955 年東京生まれ。東京大学大学院
理学系研究科動物学専攻博士課程修了。
理学博士。日本学術振興会奨励研究員、東京大学海洋研究所助手、助教授を経て、京都大学理学部附属瀬戸臨海実験所教授となり、2007 年から京都大学フィールド科学教育研究センター長を務めた。専門は海洋生物学。特に小型底生生物（メイオベントス）の生態学、線形・動吻・胴甲動物の系統分類学、深海生物の保全生物学などの研究を主に進めてきた。近年は、海洋酸性化の生物影響などの研究も行っている。
CoML プロジェクトでは、科学推進委員会の委員を務めた。

ﬁrst representative of the genus in the Paciﬁc Ocean.
Proceedings of the Biological Society of Washington,
115, 205-216.
4） Adrianov, A. V., C. Murakami and Y. Shirayama（2002b）Taxonomic study of the Kinorhyncha inJapan Ⅲ．Echinoderes sensibilis n. sp.（Kinorhyncha：Cyclorhagida）from Tanabe Bay. Zoological Science, 19, 463-473.

86

白山