古遺伝学者のベス・シャピロ博士は、ゲノム解析技術を用いて種がどのように絶滅したのかを理解し、その知見を今日の保全活動に役立てています。
アラスカの島にある凍結した湖からDNAを採取し、彼女のチームは、その島のケナガマンモスがどのように絶滅したのかという謎を解き明かしました。
生息地間のつながりは、今日の絶滅危惧種を守るうえで大きな要素です。つながりがあれば、種は異常気象から逃れることができます。
毎年夏、アラスカのセントポール島の子どもたちは、死火山の火口湖であるヒル湖で涼みます。その湖底に眠る謎を知らずに。
冬の探検で科学者たちがここで明らかにしたのは、世界に最後まで残っていたケナガマンモスの一部が、何によって、そしていつ絶滅したのかという謎でした。
ベス・シャピロ博士は古遺伝学者で、共同で運営する古ゲノム学研究室はカリフォルニア大学サンタクルーズ校にあります。
彼女のチームは現代のゲノム解析技術を使い、DNAに基づいて種や個体群が時を経てどのように進化してきたかを理解するため、過去を調べます。そして、その知見を今日の絶滅危惧種の保全に応用しています。
バイソン、オオカミ、マンモス、ウマなど、氷河期に北半球に生息していた動物の遺伝物質は、特によく保存されています。
シャピロ博士は歯などの試料からDNAを採取し、種ごとの遺伝的な違いを調べることができます。また、個体群が増えていた時期や減っていた時期、個々の動物が長距離を移動できた時期、そして移動できなかった時期も明らかにできます。
「こうした種の絶滅の経緯の多くにおいて、生息地のつながりが極めて重要な要素です」とシャピロ博士は言います。
セントポール島のケナガマンモスの運命も同じです。
マンモスはいつ地球を歩き回っていたのでしょうか？
マンモスは約1万年前まで北米大陸に生息していましたが、セントポール島とロシア領北極圏のランゲル島では、はるかに長く生き延びました。これらの島では、わずか4,000年前の歯が見つかっています。
火山島のセントポール島は、約9,000年前まではベーリング陸橋で大陸とつながっており、動物たちは自由に行き来できました。
しかし気候が温暖化し、海面が上昇すると、島は孤立し、マンモスは取り残されました。島にいた大型哺乳類はマンモスだけで、天敵もいませんでした。シャピロ博士は、ダボスでのベータゾーン・セッションで、そこは「マンモスのユートピア」だっただろうと語りました。
湖はどのようにして何が起きたのかを明らかにしたのでしょうか？
シャピロ博士は説明します。「湖は古代DNAのすばらしい供給源です。夏の間、遺伝物質が湖底に沈んで蓄積するからです。ヒル湖はセントポール島で唯一の淡水源です。そのため動物たちは水を飲みに集まり、残したDNAは湖底に沈んで凍りつきます。
「時が経つにつれて、島に過去から現在まで生息したあらゆる生き物の痕跡が、地層のように層をなして積み重なります。この記録を採取できれば、いつ、誰が、誰と一緒にそこにいたのかがわかると考えました。」
ヒル湖への冬の探検で、シャピロ博士のチームは湖の氷を掘り進み、湖底の砂利まで達して、堆積物の柱状試料を採取しました。
後に、そこに含まれる遺伝物質は1万7,000年前にさかのぼることがわかりました。
「私たちはDNAを小さな試料として採り、湖底から現代まで順に調べてマンモスのDNAを探しました。また、植生や湖そのものの成分も調べ、時とともに変化したかを確認しました。たとえば微細な藻類や動物を調べれば、湖水が塩水だったかどうか、また水深がどれほど浅かったかがわかります。」
気候変動に対して、世界経済フォーラムはどのような取り組みをしているのでしょうか？
セントポール島のマンモスはなぜ死に絶えたのでしょうか？
こうしたデータをパズルのように組み合わせることで、シャピロ博士は何が起きたのかを突き止めました。
マンモスのDNAは、湖底から約5,600年前までの層に存在していました。植生に変化はなかったため、食料が尽きたわけではないとシャピロ博士は言います。
「しかし、湖に関するそれ以外のすべてが変わりました。水の化学的性質が変化し、堆積物の蓄積速度も変わりました。そして微生物群集は、透明で深い淡水を好むものから、ごく浅く濁った、わずかに塩分を含む水を好むものへと完全に変わったのです。」
これらの変化は、セントポール島で干ばつという深刻な気象事象が起きたことを示していました。湖は干上がり始め、マンモスは飲み水を失いました。
「これが1万3,000年前に起きていたら、マンモスには別の選択肢がありました。大陸へ渡り、別の淡水源を探すことができたでしょう。しかし、島にいて完全に孤立し、大陸から切り離されていたため、それができませんでした。身動きが取れず、そして絶滅したのです。」
今日、孤立した生息地をどう守ることができるでしょうか？
シャピロ博士は、セントポール島でマンモスを死に追いやった孤立化が、今日、他の種や生物多様性を脅かしていると警告します。
「島状化にはさまざまな形があります。保護対象に選んだ生息地が水ではなく、農場や農地、道路、高速道路、フリーウェイ、そして大小さまざまな都市に囲まれている場合です。
「こうした島状の生息地に暮らす植物や動物は、不安定な状況に置かれます。異常気象や捕食者、病気の侵入によって、生息地内の相互作用の均衡が崩れ、絶滅につながるおそれがあります。」
ケナガサイから北極圏のウマ、ライオンの仲間まで、同じ手法で古代の動物を調べた研究でも、生息地のつながりが絶滅を左右する重要な要因だと示されています。
「生き残った個体群は、地理的にも遺伝的にも互いにますます孤立し、それぞれの島の個体群が小さな孤立した集団として機能するようになりました。」
絶滅危惧種を保護し、保全する計画では、気候が温暖化するなかで、動物が生息地間を移動したり、新たな生息地を見つけたりできる逃げ道も確保しなければなりません。
「動物が高速道路を渡れるように陸橋を設ける方法があります。緑道、緑化屋上、都市公園、川や道路沿いの緑の回廊を整備することもできます。すでに分断された景観をさらに細分化する壁や障壁を築くのではなく、そうした取り組みを進めるべきです。」
イエローストーン・トゥ・ユーコン保全イニシアチブは、まさにそれを目指す団体の一例です。米国西部のイエローストーン国立公園とカナダのユーコンをつなぐことを目標としており、シャピロ博士は主にこの地域で研究しています。
「生物多様性の持続可能な未来には創造性が必要です」と彼女は言います。「そして、協力も欠かせません。」
