深海2マイルの謎の金色の球体、2年越しのDNA解析で正体判明!

シルミー

はかせ! 海の底で見つかった金色のボールって、なんだったの? 卵? 宇宙人?

はかせ

2023年にアラスカ湾の海底3,250m下で見つかった謎の物体ですね。研究者たちが2年以上かけて正体を突き止めたんですよ

NOAA(米国海洋大気庁)の探査チームを長らく悩ませた「金色の球体(golden orb)」の正体が、ついに解明された。スミソニアン国立自然史博物館のチームがDNA解析と顕微鏡観察を組み合わせて出した結論は、誰も予想しなかったものだった。

海底3,250mで遭遇した「黄金の球体」

アラスカ湾の深海に降りた無人探査機

2023年、NOAAの調査船オケアノス・エクスプローラー(Okeanos Explorer)がアラスカ湾の海域を航行していた。船から海中に降ろされたのは、無人の遠隔操作型探査機ディープ・ディスカバラー(Deep Discoverer)。海面から3,250m下、東京タワー約9.7本分の深さまで潜行する任務だった。

水圧は地上の約325倍、太陽の光はまったく届かない真っ暗な世界。探査機はライトとカメラで岩肌を一つひとつ確認しながら、未知の生物を探す。海底の地形は複雑で、岩の隙間や斜面に思いがけない発見が眠っていることが多い。

NOAA海洋探査局のミッションでは、未知の生物に出会うこと自体は珍しくない。多くの場合、研究者同士で映像を共有しあい、専門家の知識を持ち寄ることで現場でも種の見当がつく。それでも、まれに「答えに辿り着けない」発見が現れる。

そんな航行中、ライトに照らされた岩の上で、あるものが視界に入った。

鈍く光る丸い物体と小さな穴

岩の上に座っていたのは、金色がかった丸い物体だった。表面はなめらかで、片側に小さな開口部がぽっかりと口を開けている。サンゴでもなく、海綿でもなく、これまでチームが見てきたどの生物にも当てはまらない奇妙な姿だった。

「卵じゃないか?」「いや、深海性海綿の一種かも」「もしかして新種?」探査機越しに観察していた研究者たちは、すぐには結論を出せなかった。SNSや科学コミュニティでは「中から何かが出てきたのでは」「未知の生物の卵殻ではないか」といった憶測が飛び交った。

吸引サンプラーでの慎重な回収

ディープ・ディスカバラーは、慎重にサンプル回収のアームを伸ばした。深海の生物は柔らかく、形を崩さずに採取するのが難しい。吸引サンプラー(suction sampler)と呼ばれる装置で、物体を傷つけないように吸い上げて密閉容器に収めた。

サンプルは船上でただちに保存され、ワシントンDCのスミソニアン国立自然史博物館(NMNH)へ送られた。同博物館には世界有数の海洋生物学者と分子遺伝学の専門家が揃っており、未知の生物の同定で何度も成果を出してきた研究機関だった。

2年がかりの正体究明レース

顕微鏡が見せた「らせん刺胞」の手がかり

NMNHでサンプルを受け取ったアレン・コリンズ博士(Allen Collins, Ph.D)は、当初、すぐに正体が分かるだろうと考えていた。NOAA漁業局の国立分類学研究所(National Systematics Laboratory)を率いる彼は、年間数百のサンプルを扱うベテランだ。

「ふだんの分析手順で謎は解けるだろうと思っていた」とコリンズ博士は語る。ところが、この物体は一筋縄ではいかなかった。形態解析、遺伝子解析、深海生物学、バイオインフォマティクスという4分野の専門家が結集して、ようやく前進した。

表面を顕微鏡で観察すると、繊維状の層の中に大量のcnidocyte(刺胞)が詰まっていることが判明した。刺胞はクラゲやイソギンチャクの仲間が持つ特殊な細胞で、毒針が収納された小さなカプセルのような構造だ。さらに研究員アビゲイル・レフト氏(Abigail Reft)の解析で、細胞の正体はspirocyst(らせん刺胞)だと突き止められた。これはイソギンチャクやサンゴなどを含む六放サンゴ亜綱(Hexacorallia)に固有の細胞だった。

立ちはだかったDNAバーコーディングの壁

細胞レベルで「刺胞動物の仲間」とは分かったものの、種までの特定には至らない。次は遺伝子解析が頼みの綱だった。

最初に試みられたのはDNAバーコーディング。生物種ごとに固有の短い遺伝子配列を読み取って、データベースと照合する手法だ。書籍の背表紙に印刷されたバーコードを読むようなイメージで、合致する種類が登録されていれば短時間で答えが出る。

ところが、結果は明確にならなかった。サンプルには物体本来の遺伝子だけでなく、微小な共生生物や付着微生物のDNAが混ざり込んでいた可能性が浮上したのだ。複数の生物の声が一つのマイクに同時に入ってしまった録音のように、信号が分離できなかった。

全ゲノム解読が描き出した一本の線

チームはより精度の高いwhole-genome sequencing(全ゲノムシーケンス)に切り替えた。サンプルに含まれるあらゆるDNA断片を網羅的に読み出し、計算機上で動物由来の配列だけを抽出する手法である。

計算量は膨大だったが、ようやく答えが見えてきた。動物由来DNAを既知の生物データベースと照合したところ、巨大深海イソギンチャクRelicanthus daphneaeのリファレンスゲノムにきわめて近い配列が現れた。決定打はミトコンドリアゲノムの比較だった。両者はほぼ完全一致を示し、種同定の確度を一気に押し上げた。

Relicanthus daphneaeはこれまでの記録で最大1m近くにまで成長することが知られる、深海性のイソギンチャクの仲間だ。長い触手を岩から伸ばし、海流に乗ってくる小さな獲物を捕らえて生活している。研究者にとって馴染みのある種ではあったが、その「足跡」だけが岩肌に残された姿は、これまでほとんど報告されていなかった。

正体は深海イソギンチャクの「足跡」だった

巨大イソギンチャクが残していった基底部

導かれた結論は、当初の華やかな憶測とはまったく違うものだった。金色の球体は、卵でも、海綿でも、未知の新種でもなかった。巨大深海イソギンチャクRelicanthus daphneaeの体組織の一部、特に岩に体を固定する基底部(basal disc)の残骸だったのだ。

イソギンチャクは岩に張り付いて生活する刺胞動物だが、何らかの理由で岩から離れたり、捕食圧から逃れたりした際、基底部の組織だけが岩肌に残ることがある。靴底のラバーが地面にこびりついて、後から本体だけ剥がれていくようなものだ。深海は水温が低く、組織の分解速度が遅いため、独特の金色を帯びたまま残り続けたとみられる。

2021年Falkor号の標本との一致

研究チームには別の手がかりもあった。2021年にシュミット海洋研究所(Schmidt Ocean Institute)の調査船R/Vファルコー(Falkor)が採取した、外見のよく似た物体だ。保管されていたこの標本を取り出し、新しい金色の球体と並べて細胞構造を照らし合わせると、刺胞の種類も配置もそっくり同じだった。

2つの独立した発見が同じ生物の痕跡だったと示されたことで、Relicanthus daphneaeが特定の海域で繰り返しこのような「足跡」を残している可能性が浮かび上がった。深海生物の生態を直接観察するのは難しいが、こうした痕跡を集めることで、彼らがどこに生息し、どう動いているかを推定する手がかりになる。

解けた謎と、まだ眠る謎

NOAA海洋探査局のウィリアム・モウィット代理局長(CAPT William Mowitt)はこの成果について「深海探査では『金色の球体』のような心を奪う謎にしばしば出会う。DNAシーケンスのような先端技術により、こうした謎を一つずつ解いていける」とコメントしている。

もっとも、解明は終着点ではなく出発点でもある。地球の表面の約7割を占める海のうち、人類が直接観測できた領域はごく一部にすぎない。海底3,250mの世界には、Relicanthus daphneaeが残した別の痕跡や、まだ名前のついていない生物が眠っている可能性が高い。今回の発見は、深海が依然として地球上で最も理解の進んでいない領域の一つであることを改めて示した。

シルミー

2年もかけて、正体がイソギンチャクの足跡だったなんてロマンあるね!

はかせ

顕微鏡からゲノム解読まで、地味な作業の積み重ねで答えが見えたんですよ。深海にはまだ名前のない謎がたくさん残っているんです

ディープ・ディスカバラーが2023年に拾い上げた小さな金色の塊は、巨大なイソギンチャクが残した一片だった。海底のミステリーが一つ解けても、その下にはまだ無数の謎が広がっている。