Diversity and host specificity of shrimp-like crustaceans (Decapoda: Caridea) associated with mesophotic and deep-sea coral communities in the western Atlantic

太陽の光が届く海面の下、光が永続的な薄明かりへと消え去り、水が冷たく重くなっていく場所には、広大なサンゴの森が広がっています。これらは、熱帯の休暇で見られるような鮮やかで浅い礁とは異なり、中層から暗い深海へと続く深海性コミュニティです。これらの生態系は古くから存在していることは知られていましたが、到達するのが非常に困難であるため、ほとんど未開拓のまま残されてきました。科学者たちは最近、これらの暗いサンゴの庭園が単なる静かで空虚な風景ではなく、生命がひしめき合う賑やかな都市であることを理解し始めています。これらの深海礁の中で最も豊富で多様な居住者の中には、小さなエビのような生物がいます。これらの動物、すなわちカラディーン・シュリンプ（端脚類の一種）は、礁の構造を形成するサンゴや海綿、その他の無脊椎動物と密接なパートナーシップを結んで生活していることがよくあります。これらのエビの中には、一生をたった一つの宿主に依存して過ごすものもいれば、異なる種類の住処の間を自由に移動するものもいます。誰がどこに住み、どのように互いに依存し合っているのかを理解することは、特に深海採掘や汚染といった人間活動がこれらの脆弱な環境を脅かし始めている今、極めて重要です。

研究チームは最近、西大西洋、特に北グアルフ・メキシコ沖とプエルトリコ近海に焦点を当て、この隠された深海エビの世界をマッピングするために調査に乗り出しました。彼らは、どれほどの種類の種類のこれらの方のエビが深海サンゴに生息しているのか、一部の種はただ通り過ぎているだけなのか、それとも永久的な居住者なのか、そして見た目は同一に見えても実際には遺伝的に異なる種が存在するのかを知りたいと考えました。これらの問いに答えるため、科学者たちは身体的特徴を観察する伝統的な手法と、現代的な遺伝学的ツールを組み合わせました。彼らは、水中ロボットのように標本を拾い上げる遠隔操作型無人探査機（ROV）や、海底に沈殿物を集めるための自律型の構造物を用い、水深わずか30メートル未満から1,800メートルを超える深さまでのサンプルを収集しました。

この調査の結果、以前に想像されていたよりもはるかに複雑な世界が明らかになりました。研究者たちは、サンプルの中から61種の異なるエビのような甲殻類を特定しました。しかし、物語は単純なカウントでは終わりません。DNAを分析することで、チームは、人間にはほぼ全く同じに見える多くのエビが、実は複数の近縁な種からなるグループであることを発見しました。これらは「隠蔽種（クリプティック・スピーシーズ）」として知られており、この発見は、深海礁における生命の多様性が現在の記録よりもはるかに高い可能性を示唆しています。また、サンプルの採取方法が結果に大きく影響することも浮き彫りになりました。特定のサンゴをピックアップできるロボットは、海底に設置された固定式の構造物が集めたものとは異なる種類のエビを採取しており、これは、深海に誰が住んでいるのかという完全な姿を描き出すためには、複数のツールを用いる必要があることを証明しています。

研究者がこれらのエビと環境との相互作用を調べたところ、ライフスタイルの明確な分裂が見つかりました。特定された種のうち約22種は「絶対的共生種（obligate associates）」であり、特定の宿主に特化して依存しており、宿主なしでは生存できないことを意味します。また、11種は「条件的共生種（facultative associates）」の可能性があり、宿主に依存して生活することもできますが、必要に応じて単独でも生存できます。残りの28種は、共生関係の強い証拠は見られず、単に隠れ家や餌場としてサンゴ礁を利用している自由生活種であると考えられました。これらのエビにとって最も人気のある「大家さん」は、ウミトサカ類（シーファンやシーウィップを含む軟体サンゴの一種）でした。海綿や黒サンゴも一般的な宿主でしたが、研究によれば、すべてのエビを宿主とする単一の種類のサンゴは存在せず、エビのグループごとに好む住処が異なっていました。

最も興味深い発見の一つは、ウミトサカ類と黒サンゴにほぼ排他的に生息する特定のグループに関するものでした。遺伝子解析の結果、これらのエビは進化の歴史の中で何度も宿主を切り替えてきたことが判明しました。例えば、軟体サンゴに住む種と近縁な種が黒サンゴに住んでいるのが発見され、さらには、サンゴですらないウミユリに住む一種も発見されました。これは、これらの動物が永遠に単一のタイプの家に縛り付けられているわけではなく、進化するにつれて新しい宿主に適応できることを示唆しています。しかし、この専門化には代償が伴います。これらのエビは特定の宿主に強く依存しているため、もしそれらの宿主が消失した場合、非常に脆弱になります。ある種の病気や環境変化によって特定の種類のサンゴが死滅すれば、そのサンゴに依存しているエビも、たとえ周囲の礁が健全に見えたとしても、共に消え去ってしまう可能性があるのです。

この研究はまた、これらの深海生態系に関する現在の知識がいかに不完全であるかも指摘しています。研究者たちは、深くなるほど知識が乏しくなることを発見しました。深海域の比較的浅い部分では多くの種が見つかりましたが、水深300メートルを超えるサンプルでは種の豊富さが減少しており、データは、より暗く深い水域にはまだ発見されるべき多くの種が残されていることを示唆していました。今回の研究で使用されたサンプリング手法は高度なものでしたが、それでも存在するはずの多様性の多くを見逃していました。著者らは、深海は多くの種が稀少で発見困難な場所であり、今回特定された61種という数字は、おそらく氷山の一角に過ぎないと考えています。

結局のところ、この研究は将来に向けた極めて重要な基準点となるものです。これらの種を特定し、彼らと宿主との関係を理解することで、科学者は深海サンゴコミュニティの健康状態をより適切に監視できるようになります。もしこれらの生態系が人間活動によって損なわれた場合、これらの特化したエビの喪失は、より大きな問題の初期警告サインとなり得ます。この研究は、これらの深海礁を真に保護するためには、まずそこに誰が住み、彼らがどのように互いに依存し合っているのかを理解しなければならないということを強調しています。そのような詳細な知識がなければ、これらの環境を修復または保全しようとする試みは不完全なものになってしまうでしょう。この研究は、たとえ最も遠く、到達が困難な海の領域であっても、生命は多様で、複雑で、深く結びついており、理解されるのを待っているのだということを裏付けています。