[A-CG51] 沿岸海洋生態系-2．サンゴ礁・藻場・マングローブ

[ACG51-05] 地点間および種間比較によるサンゴ礁域においてナマコ糞便内細菌叢が担う生態学的役割の考察

*濱本 耕平¹、西島 美由紀²、前田 歩³、儀武 滉大²、井口 亮² (1.愛媛大学　沿岸環境科学研究センター、2.産業技術総合研究所　地質調査総合センター、3.東京大学　大気海洋研究所)

キーワード：ナマコ、細菌叢組成、メタバーコーディング、サンゴ礁

ナマコ類は、世界中の沿岸域に広く生息する無脊椎動物であり、近年高騰している水産的価値から、乱獲されている。数多くいる種類の中でも、熱帯亜熱帯に生息するナマコ類は、その多くが堆積物食であり、微細藻類や細菌類、デトリタスを摂食している。近年、こうしたサンゴ礁に暮らすナマコ類が、摂餌行動を通してサンゴ病を抑制しサンゴ群体の死滅率を低減することが報告され、その生態学的重要性にも注目が集まりつつある。しかしながら、ナマコがどのようなメカニズムでサンゴ病を抑制しているかは未知の部分が多い。本研究では、沖縄島周辺7地点から得られた、クロナマコの糞便・近傍堆積物・遠方堆積物の3種類、計299サンプルにおける細菌叢組成を比較した。また、海草藻場・砂泥底・石灰岩礁におけるこれらのサンプルを比較し、異なる環境間でのクロナマコの生態学的役割について検討した。結果では、クロナマコの糞便は周辺の堆積物とは細菌叢組成が有意に異なり、一部の細菌が周辺堆積物と比較してエンリッチされていることがわかった。さらに、細菌叢が遺伝子上にコードする酵素遺伝子の組成を推定したところ、サンゴが真菌性病原体を感知すると生体防御のために放出するキチナーゼの産生ポテンシャルが、周辺堆積物に比べてナマコ糞便で高いことがわかった。また、ポリヒドロキシ酪酸（PHB）などの生分解性プラスチックの分解ポテンシャルも、クロナマコ糞便でより高いことがわかった。今後の課題として、ナマコ糞便内細菌群集による産生ポテンシャルが示されたキチンやPHBを対象として、実際の糞便内の分解酵素活性を評価するなどの実証実験が必要である。
次に、同じ地点に暮らすナマコ類のうち、砂泥底、礫帯および岩礁帯の異なる環境に住む異なる種がどのような細菌叢と共生し、周辺の堆積物にどのような影響を与えているのか明らかにするため、予備的な調査を行なった。沖縄島北西部のゴリラチョップにて、シカクナマコ、ヨコスジオオナマコ、チリメンナマコ、クロナマコ、ジャノメナマコ、クロエリナマコを含む14個体のナマコから糞便を採集した。得られたサンプルを用いて16S領域のメタバーコーディング解析を行った結果、各環境に住むナマコは明確に異なる糞便内細菌叢を持つことが明らかになった。中でも、岩礁帯で生きた造礁サンゴ類の直上や石灰岩の上に住むクロエリナマコでは、細菌叢組成が大きく異なっていた。砂泥底、礫帯のナマコ類ではProteobacteriaとCyanobacteriaが優占していたのに対して、岩礁帯ではBacteroidotaとFusobacteriaが優占していた。興味深いことに、糞便内細菌叢の多様性は、岩礁帯においてその他の二つの環境と比べ有意に低いことがわかった。酵素遺伝子組成の解析では、ほとんどの酵素は３つ全ての環境で共有されていたものの、一部の酵素は特定の環境でのみ見られることがわかった。これらの結果から、一つの地点でも異なる種類のナマコは異なる糞便内細菌叢を持ち、おそらく異なる生態学的役割を担っていることが示唆された。今後は、同時に採集した体表組織、底質表面のサンプルからもDNA抽出およびメタバーコーディング解析を行い、さらに詳細な解析を進める。