Press Release2023 年 3 ⽉ 2 ⽇
⽯巻専修⼤学

報道関係者各位

⻘森県陸奥湾の⼲潟に住むヤマトオサガニが湾外と遺伝的に隔離されていることを発⾒【発表のポイント】
l ⼲潟のカニ類ヤマトオサガニについて、⻘森県陸奥湾では調査したそれ以外の地域（宮城県以南の太平洋側および九州各地）とは異なる遺伝的組成を⽰すことを発⾒した
l 陸奥湾のヤマトオサガニは湾外の集団とは遺伝的に隔離されており、本種の個体が湾外から陸奥湾に加⼊する機会は少ないことが推測された
l 宮城県⿃の海の集団は、陸奥湾の集団と遺伝的に異なっていたが、それ以外の集団との分化は検出されず、個体の交流があることが⽰唆された
l ヤマトオサガニの遺伝的な多様性を保持する上で、本種の分布北限であり遺伝的に特有な集団が存在する陸奥湾が重要である可能性が考えられる
以上の研究成果は、国際的学術誌「Plankton and Benthos Research」で学術論⽂として発表された【概要】
⽯巻専修⼤学共創研究センターの⼩林元樹特別研究員と理⼯学部⽣物科学科の阿部博和准教授、国⽴環境研究所の伊藤萌特別研究員と⾦⾕弦主幹研究員、東京⼤学⼤気海洋研究所の⼩島茂明教授らの共同研究グループは、⻘森県陸奥湾や本州の太平洋側、九州の⼲潟に広く分布するヤマトオサガニ Macrophthalmus japonicus の遺伝的集団構造を初めて明らかにし、陸奥湾の集団※１はそれ以外の地域から遺伝的に隔離されている可能性があることを発⾒しました。ヤマトオサガニは 1 ヶ⽉ほど海中を漂う浮遊幼⽣期間を持つことが知られており、海流を介して個体が分散するポテンシャルが⾼く、集団間の遺伝的な交流が維持され、それぞれの集団の遺伝的な多様度は類似することが推測されます。しかし、ヤマトオサガニの陸奥湾から九州まで⽇本各地の集団について遺伝的集団構造※２を解析したところ、距離が離れた宮城県と九州でも集団の遺伝的な分化の程度は⼩さいにも関わらず、陸奥湾の集団は、⽐較的距離が近い宮城県も含め全ての集団と遺伝的に分化していることが⽰されました。さらに、陸奥湾では遺伝的多様性※３が低く、それ以外の集団では⾼いことが⽰されました。これらの結果から、ヤマトオサガニの陸奥湾の集団は湾外の集団とは隔離されていることが⽰唆されました。本種は⽇本海および北海道〜岩⼿県（陸前⾼⽥市を除く）の太平洋

沿岸からは発⾒されていない、すなわち、陸奥湾に近い地域には分布していないた
め、個体が分散する能⼒が⾼くても、陸奥湾の集団は他の地域から隔離された可能性が考えられました。陸奥湾の集団はヤマトオサガニの分布北限であり、本種の遺伝的多様性を保全する上で重要※４であることが推測されます。これらの成果は、3 ⽉ 2 ⽇付で国際的学術誌「Plankton and Benthos Research」から発表されました。

【発表者名】
⼩林元樹（⽯巻専修⼤学 共創研究センター 特別研究員）
伊藤 萌（国⽴環境研究所 特別研究員）
⾦⾕ 弦（国⽴環境研究所 主幹研究員）
阿部博和（⽯巻専修⼤学⽣物科学科 准教授）
⼩島茂明（東京⼤学⼤学院新領域創成科学研究科・東京⼤学⼤気海洋研究所 教授）【解説】
⼲潟は河⼝域に断続的に存在しますが、離れた⼲潟同⼠も海⽔を通してつながっていると⾔えます。⼲潟の底質に⽣息する⽣物（底⽣⽣物）の親は基本的に遠くまで移動できませんが、浮遊幼⽣期を持つ種類は⼦供の間に海中を漂い海流に乗って遠くまで移動できます。そのため、ほとんどの場合、⼲潟の底⽣⽣物が分散する範囲（集団間の遺伝的な交流の範囲）がどの程度であるかは、地域ごとの集団の遺伝的な特性を調べないと分かりません。集団間の遺伝的な交流の程度を明らかにすることは、環境変動や気候変動により、ある地域の集団が縮⼩・消滅した際に、他の地域からの個体が加⼊し、その集団が回復する可能性を知る⼿がかりになるため、地域の集団の保全を考える上で重要な知⾒になります。
私たちは、泥質の⼲潟に⽣息するヤマトオサガニに注⽬しました。ヤマトオサガ
ニは、⽇本では⻘森県陸奥湾から九州まで広く分布していますが、本州の⽇本海側と陸前⾼⽥市を除く岩⼿県沿岸からは⽣息が確認されておらず、⻘森県の集団はほかの集団とは交流の程度が少ないことが推測されます（図１）。陸奥湾から九州までの 10地点合計 154 個体のヤマトオサガニについてミトコンドリア遺伝⼦ COI 領域の塩基配列を決定し、遺伝的集団構造を調べたところ、陸奥湾を除く全ての集団で遺伝的多様性が⾼いことが分かりました（図２）。また、集団間の遺伝的分化の程度の指標（Φ）を算出したところ、遠く離れた宮城県⿃の海と九州でも分化の程度は⼩さいにもST関わらず、陸奥湾の集団はより地理的な距離が近い宮城県を含む全ての集団と有意に分化していることが⽰されました。これらの結果から、今回調査したヤマトオサガニの集団は広い範囲で個体の交流がある⼀⽅で、陸奥湾の集団は湾外のものとは隔離されていることが⽰唆されました（図３）。
海流に乗って浮遊幼⽣が陸奥湾に⼊る経路として、太平洋側から津軽海峡を通って⼊る経路（太平洋ルート）と、⽇本海側から対⾺暖流によって北上して津軽海峡を通って⼊る経路（⽇本海ルート）の⼆通りが考えられます。現在の津軽海峡では⽇本海側から太平洋側向きの海流が卓越していることや、太平洋側には近接した集団がないことから、太平洋ルートが成⽴する可能性は低いと推測されます。その⼀⽅で、⽇本海ルートの場合、陸奥湾から⼀番近い集団は九州であり、九州から陸奥湾にたどり着くには 1,500 km を超える旅をすることになります。既往研究で調べられている⽇
本海の対⾺海流の流速やヤマトオサガニの浮遊幼⽣期間の⻑さを考慮すると、ヤマトオサガニの浮遊幼⽣が九州から陸奥湾にたどり着く可能性はあるものの、その確率は⾮常に低いと考えられました。そのため、陸奥湾では湾外からのヤマトオサガニの加⼊がほとんどなく、湾外の集団と隔離された独⾃の集団が形成されていることが推測されました。
本研究の成果から、⽇本の広い範囲に分布するヤマトオサガニにも遺伝的に隔離された集団が存在することが⽰され、集団が連続的に存在することが集団間の交流に重要であることが⽰唆されました。また、本種の陸奥湾の集団は、他の地域の集団との個体の交流が少ないと考えられることから、この集団が消滅してしまった場合、湾外から個体が加⼊し、速やかに回復することは困難であると推測されます。さらに、陸奥湾では独⾃の集団が形成されていることから、この集団は北限であることだけでなく、ヤマトオサガニの遺伝的多様性を保持する観点からも重要です。陸奥湾におけるヤマトオサガニの集団を維持するためには、環境省の「⽣物多様性の観点から重要度の⾼い湿地（重要湿地）」にも選定されている陸奥湾の⼲潟を保全していくことが必要と⾔えます。また、近年ヤマトオサガニが分布域を拡⼤しつつあることが報告されています。現時点では、本種の分布域の拡⼤が陸奥湾集団の隔離の状況に与える影響は分かりませんが、これまで交流する機会が少なかった湾外の集団が形成されることにより、陸奥湾に独⾃に蓄積された遺伝的な変異が失われる可能性も考えられます。
今後の展開として、ヤマトオサガニの陸奥湾集団に特有な変異が蓄積している環境適応遺伝⼦の探索や、陸奥湾が分布北限となる他の⼲潟⽣物の集団についても隔離の有無を明らかにし、遺伝的多様性の観点から、気候変動や環境変動の影響を受けている⼲潟の⽣物多様性の保全を考慮する上で必要な知⾒を蓄積していく考えです。
【補⾜説明】※１※２※３※４

集団：ある地域の個体の集まり
遺伝的集団構造：集団間の遺伝的な分化といった集団が持つ遺伝的な特徴
遺伝的多様性：同種内の遺伝⼦の多様性
遺伝的多様性の保全：遺伝的にさまざまな特性を持った個体が存在すること
で、環境変化に適応して種が⽣存する可能性が上がるため、遺伝的多様性を保持することは種の絶滅リスクを低減する上で重要であると考えられている

図 1．ヤマトオサガニの分布範囲（網掛け部分、既往研究を参照した）と今回の研究で調査した
地点．研究時には岩⼿県（濃灰⾊）からは記録がなかった（最近、陸前⾼⽥市で発⾒された）．
1. ⻘森県浅所⼲潟（陸奥湾）, 2. 宮城県⿃の海, 3. 茨城県茂宮川, 4. 千葉県⼩櫃川, 5. 愛知県⽮作川, 6. ⼤分県中津⼲潟, 7. 佐賀県伊万⾥川, 8. 熊本県菊池川, 9. 熊本県倉江川, 10. ⿅児島県福ノ江（Kobayashi et al. 2023 の図１より）

図 2．調査した地点ごとの集団の遺伝的多様性．⻘森県では遺伝的多様度が他の集団より低い値であった

図 3．ヤマトオサガニの COI 遺伝⼦のハプロタイプネットワーク．各円がそれぞれ異なる遺伝⼦の型（ハプロタイプ）を⽰し、円の⼤きさがその遺伝⼦の型を持つ個体数、間の棒が１塩基の違い、⾊が地点を⽰す．各地域の集団がさまざまな遺伝⼦の型を持つ⼀⽅で、陸奥湾（灰⾊）では特定の遺伝⼦の型（⽮印）とそれと遺伝的に近いものに偏っている．GenBank: ⽶国⽣物⼯学情報センターが提供する公共の塩基配列のデータベース（Kobayahi et al. 2023 の図２より）

【公表論⽂】
雑誌名：Plankton and Benthos Research
論⽂タイトル：Genetically isolated population of the coastal species with highdispersal potential: the case of the sentinel crab Macrophthalmus japonicus(Brachyura: Macrophthalmidae) in Japan［⾼い分散能⼒を持つ沿岸⽣物種における遺伝的に隔離された集団：⽇本におけるヤマトオサガニ（短尾下⽬：オサガニ科）の例］
DOI 番号：10.3800/pbr.18.13
URL：https://www.jstage.jst.go.jp/article/pbr/18/1/18_B180103/_article/-char/en
著者：Genki Kobayashi, Hajime Itoh, Gen Kanaya, Hirokazu Abe, Shigeaki Kojima【問い合わせ先】⽯巻専修⼤学 共創研究センター 特別研究員
⼩林元樹
TEL:0225-22-7713（内線 3104）
E-mail：genkikobayashi5884@gmail.com【本ニュースリリースの発信元】
⽯巻専修⼤学 事務部事務課（学務担当） 研究⽀援係〒986-8580 宮城県⽯巻市南境新⽔⼾ 1 番地TEL：0225-22-7716 FAX：0225-22-7746
Email：isu-kikaku@isenshu-u.ac.jp
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