人類は種の適応を助けるためにどこまですべきか？

2021年3月13日午前8時

絶滅の危機に瀕している有袋類に野良猫を避けるよう教えるプロジェクトは、気候変動に直面する動物たちを助けるための「支援進化」の取り組みの一つである。

このストーリーはもともと Yale Environment 360 に掲載されたもので、 Climate Deskコラボレーションの一部です 。

「15年間、フェンスで囲まれた保護区や国立公園から猫を駆除してきました」とキャサリン・モーズビーさんは語った。「そして突然、それらを元に戻すことになったんです。とても奇妙な感覚でした」

アデレードの北約350マイルにあるオーストラリアのアウトバックは、暑く、空は真っ青な日だった。私はモーズビーに付き添って、彼女がアリッド・リカバリー（Arid Recovery）と呼ばれる生態系再生プロジェクトに点在する、動きを感知するカメラの電池交換作業をしていた。アリッド・リカバリーは、彼女と夫が1997年に立ち上げたプロジェクトだ。プロジェクトは47平方マイル（約13平方キロメートル）の赤土と低木地帯に広がっている。周囲は高さ6フィート（約1.8メートル）のフェンスで囲まれており、野良猫やキツネの侵入を防ぐためのものだ。

メインフェンスの内側には、フェンスで囲まれた小さなパドックがいくつも並んでいます。数年前、モーズビーさんはこれらのパドックのいくつかに猫を放牧し始めました。彼女の考えは単純でありながら、ある意味、革新的でした。アウトバックの生態系は根本的に変化してしまったため、在来動物たちが生き残るためには、彼ら自身も変化する必要があると考えたのです。イギリスの入植者によって持ち込まれた猫を避けるように訓練すれば、今ではほとんどの島を含むオーストラリアのほぼどこにでも見られるようになるかもしれません。

「これまでは、猫をより効果的に駆除する方法の開発に多くの焦点が当てられてきました」と、再導入生物学の博士号を持つモーズビー氏は語る。「そして、私たちは獲物の視点から考え始めました。獲物をより良くしたらどうなるだろうか？それが役に立つだろうか？なぜなら、最終的に目指すのは共存だからです。オーストラリア全土の猫を全て駆除することは決してできませんから。」オーストラリアには600万匹もの野良猫がおり、毎年約8億匹の在来動物を殺していると推定されている。（キツネもイギリスによって持ち込まれ、ほぼ同程度に広く生息している。ただし、毒餌をより容易に食べるため、駆除は比較的容易である。）

ここ数年、モーズビー氏とアリッド・リカバリーの同僚たちは、絶滅危惧種の有袋類2種を対象に実験を行ってきました。1種は、長い鼻を持つ小型ウサギのようなビルビー、もう1種はリスのような顔、細い後ろ足、そして長い尾を持つ穴掘りベトン（ブーディーとも呼ばれます）です。彼らはいくつかの放牧地に少数のネコ科動物を放し、その結果を丹念に記録しました。目的は、有袋類に十分な圧力をかけ、行動、あるいはさらに良いことには進化の変化を引き起こすことですが、すべての動物が死んでしまうほどの圧力をかけないようにすることです。

「特に強い選択があった場合には、進化が非常に短期間で起こり得ることを示す証拠はたくさんある」とモーズビー氏は指摘した。

もちろん、ネコ科動物やキツネ科動物は既にオーストラリア在来種に強い選択圧をかけており、その多くは絶滅しています。哺乳類の中で、オーストラリアの絶滅率は世界で最も高いです。オオビルビーの近縁種であるレッサービルビーは、20世紀半ば頃に姿を消しました。ミカンオオワラビー、サバクバンディクート、そしてマカイ湖ノウサギワラビーもほぼ同時期に姿を消しました。これらはすべて、外来捕食動物によって絶滅したと考えられています。一方、オオビルビーはかつてオーストラリアの大部分に生息していましたが、現在では総個体数は1万頭未満と推定されています。穴を掘るベトンは、かつてオーストラリアで最もよく見られた動物の一つでしたが、今では島やアリッド・リカバリーのような保護区にしか生息していません。

ネコやキツネがこれほどまでに危険な存在となった理由の一つは、外来種の獲物に助けられたことにあります。ヨーロッパウサギは1859年にオーストラリアに輸入され、急速に繁殖・拡散したため、数十年以内に個体数は数億匹に達しました。ウサギは在来哺乳類と競合しただけでなく、ネコやキツネの個体数の爆発的な増加も招きました。捕食動物は在来哺乳類を絶滅させるまで狩りをしても、依然として健在でした。

「通常、捕食者と被食者という関係性がある場合、被食者は互いに依存しているため絶滅しません」とモーズビー氏は指摘する。しかし実際には、「ネコ科動物やキツネは過剰に増加しました」。レッサービルビーやサバクバンディクートのような生物は、「すべてが非常に急速に起こったため、進化する機会がありませんでした」。

モーズビー氏の研究の原動力となっているのは、機会、つまりより多くの時間があれば、種が外来捕食者に適応できるかもしれないという希望だ。これまでの研究結果はある程度の希望を与えているものの、その解釈は困難であることも明らかになっている。

ある実験で、モーズビー氏らは、数百匹のオオビルビーがいる柵で囲まれた囲いの中に5匹のネコを放ち、2年間そこに放置した。その後、生き残ったビルビーと、「捕食者のいない」囲いのビルビーを数匹捕獲し、尻尾に無線送信機を取り付けた。無線タグを付けたビルビーの2つのグループは、ネコの数が多い別の囲いに移された。40日後、「未経験」のビルビーはわずか4分の1しか生き残っていなかった。これに対し、「捕食者にさらされた」ビルビーは3分の2が捕食を逃れていた。これは、ネコにさらされたビルビーの方が生存能力が優れていることを示した。しかし、これらの能力が学習によるものなのか、ネコに詳しい遺伝子を持つビルビーが淘汰される結果なのかは、現在も不明である。

一方、18ヶ月間猫と接触したベトングは、捕食者への警戒心が強まったことを示唆する行動の変化を示しました。例えば、置かれた餌にゆっくりと近づくようになりました。しかし、これらの変化が何を示唆しているのかは、ここでも明らかではありませんでした。

「メカニズムは存在する。だが、問題は、どれくらい速く実現できるかだ」とモーズビー氏は語った。「『ああ、これは100年かかるかもしれない』とよく言われる。私は『ええ、100年かかるかもしれない。他に何をしているんですか？』と答える。私が生きている間にそれを見ることはないかもしれないが、だからといってやる価値がないということにはならない」

モーズビー氏は「私の知る限り、今を生きる最も革新的な自然保護科学者です」と、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の生態学・進化生物学教授で、複数の研究論文でモーズビー氏と共同研究してきたダニエル・ブルムスタイン氏は語った。「彼女は本当にクリエイティブです」

モーズビーズのプロジェクトは、種を変化から守るだけではもはや十分ではないという前提から出発する、増加傾向にある保全プロジェクトの一つです。種の変化を助けるためには、人間が介入する必要があるのです。

アリッド・リカバリーの北東1,000マイル以上、タウンズビル市近郊にあるオーストラリア海洋科学研究所の国立海中シミュレーターでは、研究者たちがより温暖な水温でも生き残れるサンゴの作出に取り組んでいる。この取り組みでは、水温が低いグレート・バリア・リーフ中央部のサンゴと水温が高いリーフ北部のサンゴを交配する。交配で生まれた子孫は、海中シミュレーターの研究室で熱ストレスにさらされる。その子孫の一部が、親のどちらよりも高温に耐えられるようになることが期待されている。この取り組みの一環として、研究者たちはサンゴの共生生物にも何世代にもわたって熱ストレスを与え、より耐寒性のある品種を選抜しようとしている。（共生生物であるSymbiodinium属の微細藻類は、サンゴがサンゴ礁を作るのに必要な食料の多くを提供している。）この方法は「アシスト進化」と呼ばれている。

シーシムと呼ばれるこの施設を訪れたのはちょうどサンゴの産卵期で、ケイト・クイグリーというポスドク研究員が交配を担当していました。「私たちは本当に最高のものを探しているんです」と彼女は言いました。

ビルビーやベトンと同様に、サンゴは既に強い選択圧にさらされています。海水温が上昇するにつれ、熱に耐えられないサンゴは死滅し、耐えられるサンゴは生き残ります。（オーストラリアのARCサンゴ礁研究センターの最近の報告書によると、過去30年間でグレートバリアリーフのサンゴの個体数は半減しており、その主な原因は気候変動です。）多くの科学者は、人間がサンゴの進化の過程を本当に「支援」できるのか疑問視しています。彼らは、サンゴは毎年の産卵期に何百万回もの交配を行い、その交配産物の中に特に丈夫なものがあれば、さらに多くのサンゴを生み出し、自ら進化していくと指摘しています。

一方、このプロセスが成功すれば、サンゴ礁の多様性は保全されず、むしろ逆の結果、つまり、極めて適応力の高い少数の種が優勢なサンゴ礁が生まれる可能性がある。「私の主な反対意見の一つは、利益よりも害をもたらす可能性が高いということです」と、ジェームズ・クック大学の生態学者アンドリュー・ベアード氏は主張している。

さらに規模の問題もあります。高温に耐えられるサンゴが数匹いるだけでは、イタリアほどの広さを持つグレート・バリア・リーフに再び生息できるわけではありません。この障害を克服するには、さらに抜本的な介入が必要になります。遺伝子編集技術Crisprの登場により、こうした介入も可能になりました。例えば、耐熱性に関連する遺伝子が特定されれば、少なくとも理論上は、サンゴにそれらの遺伝子を組み込むように遺伝子編集することが可能です。また、「遺伝子ドライブ」と呼ばれる技術を用いれば、その特性を子孫に伝えるように遺伝子編集することも可能です。（遺伝子ドライブとは、通常の遺伝の法則を無視する遺伝子編集の一種です。）

すでにいくつかのグループが、遺伝子ドライブを保全に活用する可能性を研究しています。外来げっ歯類の遺伝子生物防除（GBIRd）は、遺伝子ドライブを用いて離島からネズミを駆除する研究を行っています。（このグループは、ノースカロライナ州立大学、オーストラリア連邦科学産業研究機構、ニュージーランド生物遺産を含む組織のコンソーシアムです。）ニュージーランドの科学者たちは、遺伝子ドライブを用いて外来スズメバチを駆除する研究を行っており、ミシガン州立大学の科学者たちは、五大湖に生息する外来ウミヤツメウナギを遺伝子ドライブで駆除する可能性を調査しています。オーストラリアでは、野良猫の数を減らし、あるいは完全に絶滅させるために遺伝子ドライブを利用できる可能性が提案されています。これらの遺伝子ドライブを用いた保全プロジェクトはすべてまだ初期段階ですが、今後数年のうちに、少なくともいくつかは実用化が期待されます。

遺伝子編集を利用して自然システムを保護するという考えは、ある視点から見ると、狂気じみているように思えます。実験室で作られた生物ほど不自然なものがあるでしょうか？そして、遺伝子編集された生物、特に遺伝子ドライブを備えた生物を放出することの危険性は、明らかに甚大です。

しかし、自然と人工、野生と人工の境界がますます曖昧になりつつある今、動物を、あるいは他の種を動物から守るために遺伝子編集を行うことは、ますます魅力的になるかもしれない。ニューヨーク州シラキュースにあるニューヨーク州立大学環境科学林業学部の研究者らは既に、20世紀初頭に北米のほぼすべてのクリの木を枯死させた真菌性病原体であるクリ枯死病に耐性を持つ遺伝子組み換えアメリカンクリの木を生み出している。（この組み換え木には、小麦から借りた重要な遺伝子が含まれている。）この木は連邦政府の承認申請中で、今後1年ほどで決定が下される見込みだ。

「アシスト進化」については、この用語が発明されるずっと前から、既に取り組みが進められていたと言えるでしょう。例えば、アメリカン・チェストナット財団は、従来の育種法を用いて疫病耐性のあるクリの木を作り出すために、数十年にわたり取り組んできました。これらの木は雑種（アメリカン・チェストナットとチャイニーズ・チェストナットの交配種）となるため、近縁種ではあるものの、2つの異なる種の遺伝子を含むことになります。

保全コンサルタントのケント・レッドフォード氏と、ケンブリッジ大学の保全・開発学教授ビル・アダムズ氏は、近刊『Strange Natures 』の中で次のように述べています。「保全とは『自然』を守ることであるという考えは理解できます。」しかし、「自然と人工物の区別は、もはや人間や人間以外の生命について考える上で健全な指針とはなり得ません。」

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