中央アジアの砂漠から韓国・日本へと風送拡散する微生物の解明

金沢大学理工研究域物質化学系の牧輝弥准教授らの国際共同研究グループは,ユーラシア大陸の砂漠から偏西風によってアジア一円へと拡散する微生物について,日本とその飛来中間地点である韓国において,どのような種類の細菌が,どのくらい拡散するのかを解明しました。

日本や韓国では春に黄砂が頻繁に発生します。これは,中央アジアのゴビ砂漠やタクラマカン砂漠から黄色い砂が風で運ばれて日本に到達し,辺りが黄色くかすんで見える現象です。このとき,砂に付着した砂漠の微生物や,途中の地表や海水表面からの微生物も運ばれることが分かっていましたが,運ばれる微生物の種類や,ヒトや植物の病原菌の伝播など,不明な点が多く残されています。

本国際共同研究グループは,2015年の早春から夏までの黄砂飛来が多い4カ月間,韓国ソウル近郊の龍仁と日本の鳥取県米子で大気中の微粒子を調査し,龍仁と米子の両地点で砂漠から微生物が飛んできていることを確認しました。そこで,微生物に特化した蛍光顕微鏡観察や最先端の遺伝子解析技術を使って,微生物の量と種を判定したところ,1)越境輸送される細菌の細胞密度は黄砂発生時に増えるものの,その種組成の変化は少ないため,恒常的に黄砂由来の微生物が大気中を漂っていること,2)早春には晩春や初夏の空気よりも細菌が多く,早春から晩夏にかけて種が変化したため,春先の空気中の細菌の種組成は黄砂の影響を大きく受けること,3)米子の方が龍仁よりもバクテリア種が幅広く,海産のものが比較的多く,越境輸送中に細菌が混入することが発見されました。さらに,本研究により,砂漠からの砂粒子は工業・農業地帯の人為的粒子と混ざり,微生物は運搬拡散されながら刻々と変化することも明らかとなりました。

今後は,微生物地理学の基となるメカニズムの包括的な理解へ向け,ヒトや動植物にとって有害な微生物の風送拡散などの観点から研究を進展させていくことで,ハザードマップ作成やパンデミックへの対策などに向けた国策行政への公衆衛生提供が期待されます。

本研究成果は,2019年4月9日(米国東海岸標準時間)に国際学術誌『Journal of Geophysical Research: Atmospheres』のオンライン版に掲載されました。


 

図. ヨンインと米子の上空3,000メートル(青線)と1,000メートル(赤線)の気中微粒子の到達前三日間の軌道図

 

 

 

Journal of Geophysical Research: Atmospheres

研究者情報:牧 輝弥

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