什么是环境 DNA？

什么是环境 DNA？

2025/03/12

环境 DNA

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―支持自然积极性的分析技术―

用科学的眼光来看，
社会关注的真正原因

什么是环境DNA？

环境 DNA 是存在于水、土壤和空气等环境样本中的 DNA。由于不同物种的生物体具有不同的DNA序列，因此可以通过检查DNA序列来识别生物体的类型。通过检查从生活在特定地点的各种生物体脱落的细胞和组织中提取的 DNA，我们可以确定该地点存在哪些物种。

什么是环境 DNA？

　来自皮肤和头发的细胞不断从我们人体脱落。同样，许多生物体也会将细胞和组织碎片掉落到环境中。来源于生物体的各种细胞和组织碎片以及水、土壤、空气等环境样品中所含的DNA称为环境DNA。

　例如，在湖或海的水中，生活在该地区的各种鱼类和其他物种的水中漂浮着细胞和组织碎片。我们对水进行采样，提取环境 DNA，并检查 DNA 序列。通过将该结果与DNA信息数据库进行比较，可以确定拥有提取的环境DNA的生物体的类型。

　环境DNA的优点是可以确定生物体是否存在，在某些情况下还可以确定大致的生物量，而无需直接收集或观察生物体。如果你想知道海洋中存在哪些生物，通常必须用网收集它们，或者实际潜入海洋观察它们。然而，要获得环境DNA样本，你所需要做的就是收集水，只要你有丰富的DNA信息数据库可供检查，你就可以研究各种各样的生物。

　从环境DNA中调查生物物种的想法自2008年左右以来迅速传播，近年来作为生物多样性评估工具的尖端且强大的方法而受到关注。

生物多样性评估及其对企业活动的影响

　在现代企业活动中，考虑对生物多样性的影响已成为不可避免的问题。

　越来越多的公司致力于碳中和作为应对气候变化的一种方式，原因就是 TCFD^*1的国际特别工作组建议披露具有财务影响的气候相关信息。 TCFD 的生物多样性版本是 TNFD^*2，建议根据区域特点公开与自然相关的信息。日本和全球约 130 家公司已宣布承诺披露信息。

　从2022年左右开始，日本企业开始在综合报告和可持续发展报告中分析环境DNA并调查生物多样性。未来，更多的公司将披露与自然相关的财务信息。为了评估企业活动如何影响生物多样性的增加或减少，首先需要进行“环境基线调查”，了解当前的生物多样性。

　化学物质制造商就是企业活动对生物多样性影响的一个例子。在海外一​​些国家，由于影响生物多样性，现已禁止在海滩上使用防晒霜。对于防晒霜等化学品的制造商来说，环境 DNA 分析可以作为评估对生物多样性影响的工具。环境 DNA 分析也将成为强调自然吸引力的旅游业的有用工具，以评估生物多样性和有价值的物种。

　这种试图在企业活动的可持续增长与环境保护之间取得平衡的方法被称为“自然积极”，近年来备受关注。

环境 DNA 的挑战和未来

环境 DNA 问题

　在分析环境 DNA 时，通过将其与编译 DNA 信息的数据库进行比较来识别物种。丰富DNA信息数据库是推广该技术的关键。另一个问题是 DNA 分析需要针对每种类型的生物体和分类群使用不同的“引物”。对于鱼类来说，有引物组可以检测多种鱼类的DNA，也有丰富的鱼类DNA信息数据库。引物的开发和 DNA 信息数据库的扩展也将成为其他物种的问题。此外，必须谨慎处理栖息地等信息，以防止对通过环境 DNA 分析检测到的濒危物种进行过度捕猎和偷猎。

高效的生物多样性环境基线调查

AIST 的环保产业技术研究实验室（以下简称E码），我们致力于环境 DNA 分析以评估生物多样性。以生物多样性特别丰富的冲绳为中心，在分析环境DNA时，我们仅用三天时间就完成了冲绳南部24个地点的水采样，揭示了约700种物种的存在，主要是鱼类。这种效率和速度是环境 DNA 分析的优势。环境 DNA 分析也用于微生物分析。由于微生物对环境变化敏感，我们还可以期望估计环境条件和微生物种群（微生物组）的变化。 (AIST 杂志“什么是微生物组？”）

环境 DNA 的未来

　环境 DNA 分析仍然是一项新技术，并且仍在不断发展。预计这项技术不仅能够调查现存物种的存在，还能够评估特定物种内的遗传多样性和区域之间的联系，并通过分析沉积物中的环境DNA来估计过去的生物多样性。此外，环境DNA分析实际上是分析DNA，但也有人尝试将其应用于分析环境中的RNA。由于RNA在环境中的降解速度比DNA更快，分析RNA将使我们能够更实时地了解生物体生存的环境。环境 RNA 还可用于评估生物体的应激状态。

　AIST将继续推进环境DNA分析技术的实际应用。如果您有兴趣，请联系我们。

*1：气候相关财务披露工作组，TCFD。经济产业省有关相关举措的网站是点击此处。[返回来源]
*2：自然相关财务披露工作组，TNFD。相关举措请参见环境部网站点击此处。[返回来源]