平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告

沖縄島恩納村沿岸海域における海流による
オニヒトデ幼生輸送パターンの推定中村 雅子                            沖縄県１）研究背景＆目的 オニヒトデは、サンゴ補食者であり、その異常発生は熱帯・亜熱帯海域に広がるサンゴ群集とそれに支えられたサンゴ礁生態系の存続を脅かす脅威のひとつである。
 年代半ばの異常な大発生以降、琉球列島中部 沖縄本島、慶良間諸島 および南部 八重山諸島 では、数百～数万のオニヒトデが毎年のように捕獲されており（HJ沖縄県環境部自然保護・緑化推進課、恩納村オニヒトデ対策ネッ
トワーク、八重山環境ネットワーク）、小〜中規模な異常発生がほぼ慢性的に起こっていると考えられる。このような状況下で、サンゴ群集及びサンゴ礁生態系を保全し、維持していくには、継続的なオニヒトデの駆除作業だけでなく、オニヒトデの異常発生メカニズムの解明が不可欠である。
 沖縄島恩納村沿岸域では、継続的にオニヒトデの駆除作業を行っているが、オニヒトデの駆除数は近年も年間に数千〜数万におよぶ。特にここ数年は個体数密度が、大発生指標を越えている。駆除されたオニヒトデの個体群動態を解析した結果、個体群動態と、降雨量や台風の数、水温など周辺環境の物理的要因との間には関係性が見られなかった。しかし、一定量のFP以上サイズ個体が継続して駆除されていることから、恩納村沿岸域には、毎年継続して新規の幼生加入があることが示唆された（1DNDPXUDHWDO）。また、年の恩納村沿岸域での稚ヒトデ分布調査結果によると、北側の沿岸でより多くの個体が見つかる、という結果が得られている（沖縄県自然保護課オニヒトデ総合対策事業、1DNDPXUDHWDOLQVXEPLVVLRQ）。
 恩納村沿岸域に新規加入する稚オニヒトデはどこからやってきたのか？このオニヒトデの幼生の分散過程の理解は、オニヒトデの異常発生メカニズムを明らかにする上で不可欠である。そのためには、個体群分布の把握、幼生供給量や加入量の定量化、幼生浮遊期間の表層流の動きの推定が必要である。これまでに恩納村漁業共同組合が蓄積してきたオニヒトデ駆除データにより、個体群分布はある程度把握されている。また、加入量や表層流の動きについてもスキューバによる野外調査や*36搭載表層漂流ブイによる調査によりデータが蓄積され始めている。しかし、恩納村沿岸域にどれくらいのオニヒトデ幼生の供給があるのか、どのように分布しているのか、といった情報は殆ど見られない。

1

平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告
 そこで年度の本研究では、沖縄島恩納村沿岸域おける幼生供給量や分布パターンを定量化することを目指した。具体的には、恩納村の北から南までの沿岸行きに７地点をとり、各地点において、プランクトンネットの牽引を行い、採取されたプランクトンサンプル中のオニヒトデの幼生の有無および量を分子生物学的手法と顕微鏡観察を用いて定量化することを目指した。さらに、その結果を*36搭載表層漂流ブイの輸送データと比較することから、オニヒトデ幼生の分散過程の推定を試みた。
２）研究方法
 沖縄島恩納村沿岸域の７地点（図１）において、μP メッシュのプランクトンネット（改良型北原式表層ネット）を３分間牽引した。各地点において、３回の牽引を行った。プランクトンネットには、深度計、温度計、濾水計を取り付けた（図２）。
 オニヒトデの産卵は海水温が ℃を越えた時期から始まる傾向との報告（<DVXGDHWDO）があることから、調査時期は、沖縄科学技術大学院大学が恩納村沿岸域に設置している水温計（図３）の温度をもとに決定した。そのため、水温が ℃を越えたことが記録された６月後半からをオニヒトデの幼生分散時期と推定し、７月の毎週土曜日（７月５日、 日、 日、 日）にプランクトンネットの牽引を行った。
 採取されたサンプルは船上にて ％エタノールで保存した。保存したサンプルはそれぞれ実験室内で、プランクトン標本分割器を用いて四等分にし、そのうち一つは、'1$ 抽出用とした。残りのサンプルは、顕微鏡観察用とした。
 各サンプルから次の手順で '1$ を抽出した。プロテナーズ . と 3&5 バッファを加え、熱処理（ 度で３時間、 度で５分）をし、遠心（USP１〜２分）して、上澄みを新しいマイクロチューブへ移した。その後、エタノール沈殿を行い、抽出された '1$ は 7( に溶かした。抽出された '1$ 中に、オニヒ
トデ '1$ が入っているかを確認するために、$PSOL7DT*ROG /LIH
7HFKQRORJLHV による 3&5（ポリメラーゼ連鎖反応、SRO\PHUDVHFKDLQUHDFWLRQ）法を用いて（ 度２分、 度  秒→ 度  秒→ 度１分を サイクル、 度３分）、オニヒトデ '1$ の増幅が見られるかを確認した。この際用いたプライマーは、昨年度開発した /HIW *&7&$&7&&7&&$$*$&*$& お
よび5LJKW **$7*&&&$$$*$$7&$*$$ である。
 '1$ の増幅がみられたサンプルに関しては、'1$ 抽出用以外のサンプルを顕微鏡下で観察し、実際のヒトデ幼生の有無を確認した。

2

平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告３）結果
 恩納村沿岸域の７地点において、７日に１回のサンプリングで７月中に合計４日間、プランクトンネットによるサンプル採集を行った。その際のサンプリングにおける濾水量、サンプリングの平均水深、サンプリング地の平均水温は表１にまとめた。
 採取されたサンプルの内、3&5 により '1$ の増幅が確認され、また、ミトコンドリアの塩基配列からもオニヒトデの存在が確認されたのは全部で９サンプルであった（表２、図４）。７月５日のサンプルでは、恩納村沿岸域の南側の３地点（&&）でオニヒトデの存在が確認された。１週間後の７月１２日には、南から北にかけての５地点（&&&&）でその存在が確認されている。また、地点 & においても、うっすらと '1$ の増幅がみられたが、'1$ 量が少なく、塩基配列からの確認が不可能であった。一方で、７月１９日採取のサンプルからは '1$ の増幅がみられず、オニヒトデの存在は確認できなかった。
ただし、７月１２日の地点 & サンプル同様、少量の '1$ 増幅がみられたのが地点 & サンプルであるが、これも '1$ 量が少なく、塩基配列からの確認が不可能であった。最後に採集を行った７月２６日のサンプルでは、地点 & において、ミトコンドリアの塩基配列からオニヒトデの存在が確認された。これら'1$ の増幅がみられたサンプルについて、残りの分割サンプルを用いて顕微鏡下でヒトデ幼生の有無を確認したが、ヒトデ幼生らしきものは確認されず、今回はオニヒトデ幼生量の定量化には至らなかった。
４）考察
 恩納村沿岸域におけるオニヒトデ浮遊幼生の分布パターンを調査したところ、７月の前半２週間に行った２回のサンプリングでその存在が多く確認された。
そのうち、７月の１週目のサンプリングでは、恩納村沿岸域の南部で確認され、その１週間後には恩納村沿岸のほぼ全域、主に中部域でその存在が確認された。
その２週間後に再度、恩納村沿岸域南部の調査地点で、オニヒトデ浮遊幼生の存在が確認された。このことから、恩納村沿岸域のオニヒトデが６月後半から７月下旬に産卵を行った、または、その頃に恩納村周辺域でオニヒトデの産卵があり、浮遊幼生が恩納村沿岸域にたどり着いた、と予想される。また、恩納村沿岸域南部でまずオニヒトデ幼生の存在が確認され、その後全域に広がっていることで、南部に供給されたオニヒトデ幼生が海流によって恩納村北部に輸送された可能性が考えられる。これは、７月３週目にオニヒトデ幼生の存在が確認されず、再度４週目に南部で確認されたことからも支持されると考える。
８月まで観察を続けていたのであれば、７月の１週目から２週目にみられたような分布パターンが見られた可能性も否めない。さらにこの南→北への浮遊幼生の輸送仮説は、これまで行ってきた先行研究とも一致する部分がある。

3

平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告
 沖縄県自然保護課オニヒトデ総合対策事業の一部として、 年の２年間、オニヒトデの産卵時期に恩納村沿岸域の５地点から放流した *36 搭載ブイ（以下、ブイ）の軌跡によると、放流したブイの多くは、まず恩納村沿岸を沿うように北東向きに流れ、その後名護湾内に数時間〜数日滞留した後、本部半島沿岸を北上する傾向が観察されている（1DNDPXUDHWDOLQVXEPLVVLRQ；$SSHQGL[）。およそ３日以内に、恩納村沿岸域から放流したブイは、恩納村沿岸域から離れてしまう（1DNDPXUDHWDOLQVXEPLVVLRQ；$SSHQGL[）。また、沖縄科学技術大学院大学の海洋生態物理学ユニットの数値海流シミュレーションによると、恩納村沿岸域には、北東⇄南西方向の潮流が見られ、ブイで観測された恩納村沿岸に沿った流れは、潮流の影響がある可能性が考えられている（0LWDUDLHWDOLQSUHS）。これらの結果とオニヒトデ幼生の初期生態を考え合わせると、恩納村沿岸で産まれたオニヒトデ幼生は、その最短浮遊期間（ 日）中に恩納村沿岸を離れ、外洋に出てしまう可能性が高いことが考えられる。そのため、恩納村沿岸域に加入してくるオニヒトデ幼生の多くは、恩納村以外の地域からの加入であると推察されるが、恩納村沿岸域では北部域において比較的多くの幼生加入がみらえていること（1DNDPXUDHWDOLQVXEPLVVLRQ）から、基本的に恩納村沿岸に入ってきたオニヒトデ幼生の多くは、沿岸の北東⇄南西方向の流れに捉えられ、恩納村沿岸域を北東に向かって移動していくであろうことが推察される（1DNDPXUDHW
DOLQVXEPLVVLRQ）。
 本研究とこれまでの先行研究から、恩納村沿岸域にたどり着いたオニヒトデ幼生は、南から北向きに向かって流れる沿岸流によって輸送されていることが推察された。しかし、顕微鏡観察により、どの発生段階の幼生が恩納村沿岸域を浮遊していたかが確認されていないことから、本研究からは、恩納村沿岸域に供給された幼生のソースを判断することは難しい 。今後、蛍光 LQVLWXハイブリダイゼーション法を用いた多量サンプルからオニヒトデ幼生を選別する手法を開発することで、どの発生段階のオニヒトデ幼生がどこの海域を浮遊しているかを明らかにし、ソースからシンクまでのオニヒトデ幼生の分散過程の詳細の推定を行うことが必要である、と考えられる。
５）謝辞
 本研究を行うに辺り、恩納村漁業協同組合の比嘉義視氏、林一也氏から多大なるご協力を頂いた。また、*36 搭載漂流ブイのデータを画像化するにあたり、沖縄科学技術大学院大学海洋生態物理学ユニットの仲田尚平氏から貴重なご助言を頂いた。さらに、本研究は、7D.D5D ハーモ二ストファンドに加え、沖縄県自然保護課オニヒトデ総合対策事業および、沖縄科学技術大学院大学海洋生態物理学ユニットからの支援により実施された。

4

平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告
６）引用文献
1DNDPXUD02NDML.+LJD<<DPDNDZD(0LWDUDL6  
6SDWLDODQGWHPSRUDOSRSXODWLRQG\QDPLFVRIWKH&URZQRI7KRUQV
6WDUILVK$FDQWKDVWHUSODQFLRYHUD\HDUSHULRGDORQJWKHFHQWUDOZHVWFRDVWRI2NLQDZD,VODQG-DSDQ0DULQH%LRORJ\
<DVXGD12JDVDZDUD..DMLZDUD.8HQR02NL.7DQLJXFKL+.DNXPD62NDML.1DGDRND.  /DWLWXGLQDO
GLIIHUHQWLDWLRQLQWKHUHSURGXFWLRQSDWWHUQVRIWKHFURZQRIWKRUQVVWDUILVK$FDQWKDVWHUSODQFLWKURXJKWKH5\XN\X,VODQG$UFKLSHODJR3ODQNWRQ%HQWKRV5HV  5平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告
32’ c)
26°N32’C530’

C6C4oC326 N
26°N28’28.00’

C2C126’26°N24’24’

C744’
128°E44’48’

52’
128°E52’

56’

128oE
128°E

図１. 沖縄県恩納村沿岸域における調査地。各地点においてプランクトンネッ
トの牽引を行った：C1, 山田；C2, 前兼久；C3, 冨着；C4, ギシフ；C5, 万座；C6,熱田；C7, 伊武部。

濾水計

水深計や温度計など

図２．採集に用いたプランクトンネット。

6平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告a)b）

水温(℃)

33

28

23Ju

0 1 0 3 0 5 0 8 1 0 1 3 1 5 1 8 2 1 2 3 26 2 8 30 y 3n e u n e u n e u n e u n e u n e u n e u n e u n e u n e un e u n e u ne J u lJJJJJJJ
JJ
JJJ

図３．
a）沖縄科学技術大学院大学海水温プロジェクトにより、沖縄県内に設置してある簡易水温モニタリングシステム（プロジェクト HP より）、b）簡易水温モ
ニタリングシステム（a）より観測された恩納村前兼久沿岸の 2014 年６月から7 月の水温変化 。

7

平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告
レファレンスサンプル�
（オニヒトデ）�

ラダー�

C1�C2�C3�C4�C5�C6�C7�

7月5日分�

7月12日分�

7月19日分�

7月26日分�図４．PCR 産物の電気泳動結果。左から、７月５日、１２日、１９日、２６日の結果。 各泳動結果は、左から、飼育オニヒトデ幼生から得られた DNA、C1から C7 までの各地点で得られたプランクトンサンプルから抽出した DNA を基に PCR 法を行い、それらの PCR 産物を泳動したもの。

表１．プランクトンネットを用いたサンプリング時の各調査地点における１）
濾水量、２）平均水深、３）平均水温。
１）濾水量 

濾水量（N/）
6LWH
７月 ５

７月１２日 ７月１９日 ７月２６日&&

&



&



&



&





&









8

平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告
２）平均水深平均水深（P）
日
6LWH

７月 ５

７月１２日

７月１９日

７月２６日

$Y

6'

$Y

6'

$Y

6'

$Y

6'

&&&&

&

&

&３）平均水温
平均水温（℃）
日
6LWH

７月 ５

７月１２日

７月１９日

７月２６日

$Y

6'

$Y

6'

$Y

6'

$Y

6'

&



&

&

&

&



&

&

9平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告表２．オニヒトデの存在が DNA より確認されたサンプル：実線の丸印'1$ の増幅が見られ、塩基配列からオニヒトデであることが確認されたサンプル；破線の丸印'1$ の増幅がかろうじてみられたサンプル。
10

平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告
Appendix 1a)

オニヒトデ産卵期に恩納村沿岸域の５地点から放流した *36 搭載ブイの軌跡。
沖縄県自然保護課オニヒトデ総合対策事業  年度報告書および 1DNDPXUDHW
DO LQVXEPLVVLRQ より。A. 2013 年 7 月 4 日放流分の GPS 搭載漂流ブイの軌跡
26°N
45’

3 days

26°N
45’

40’

40’

35’

35’

30’

B
25’

AE

30’

25’

127°E
44’
45’

C D

7 days

127°E
40’

128°E
00’

52’

14 days50’

128°E
00’

> 30 days
28°N

30’

15’
27°N
27°N
00’

45’

26°N

127°E

26°N
30’
30’

45’

128°E
00’

15’

3 0’

11128°E

129°E

130°E

平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告
B. 2013 年 7 月 23 日放流分の GPS 搭載漂流ブイの軌跡b)

26°N
45’

3 days

40’

35’

E30’

D
B

25’

A
127°E
44’

52’

C. 2013 年 8 月 23 日放流分の GPS 搭載漂流ブイの軌跡

12128°E00’平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告

c)

26°N
45’

3 days7 days
26°N
50’

40’

40’

30’

35’

30’

B
25’

C D20’

E127°E00’

30’

A127°E44’

52’128°E00’

14 days

30°N

27°N
40’

> 30 days

29°N

00’

28°N

27°N

26°N
20’

127°E
00’

20’

40’

126°E

128°E
00’

13127°E

128°E

128°E
00’

平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告
D. 2014 年 6 月 30 日放流分の GPS 搭載漂流ブイの軌跡d)

26°N
45’

3 days7 days

27°N
00’
40’
50’
35’

30’

B
25’

C D

26°N
40’

E

MobobuPeninsula

30’

A
127°E
44’

52’

128°E
00’

127°E
50’

00’

128°E
10’

20’

Shikoku Is.

> 30 days

14 days

Kyushu Is.

28°N
00’

32°N

30°N

30’

27°N
00’

28°N

Iheya Is.

26°N30’
24°N
127°E
00’

30’

128°E
00’

30’

Kerama Is.
128°E



14130°E

132°E

134°E

平成 25 年度（第 28 回）タカラ・ハーモニストファンド研究助成報告
E. 2014 年 7 月 12 日放流分の GPS 搭載漂流ブイの軌跡
26°N
45’e)
40’

3 days

10’

27°N
00’

MobobuPeninsula

Sesoko Is.

7 d ay s

50’
35’

30’

25’

BA
127°E
44’

CD

26°N
40’

E

30’

52’

128°E
00’

127°E
50’

14 days

27°N
00’
45’
30’
15’
26°N
00’
128°E
00’

30’

129°E
00’

30’

27°N
00’

> 30 days

30’

26°N
00’
128°E
00’

30’

129°E
00’

30’

130°E
00’

1530’00’128°E
10’20’