グリーンランド氷床におけるキトリド類の多様性と豊富さ

溶けゆく氷床に潜む隠れた命

グリーンランド氷床の表面は凍てつく砂漠のように見えるかもしれませんが、実際には微視的な世界が活発に営まれています。氷の表面に発生する暗色の藻類は太陽光を吸収して融解を早めます。本研究はそのよく知られていない菌類の敵、すなわち泳ぐことのできる小さな菌類キトリド類を調べます。これらの菌類の生息場所、個体数、系統の多様性を追うことで、温暖化する気候下でグリーンランドの氷がどれほど速く失われるかに影響を与えうる、見えない生命網が明らかになります。

小さくても大きな役割を果たす菌類

キトリド類は単純な構造の菌類で、尾状の付いた顕微鏡的胞子をつくり水中を泳ぐことができます。世界中で多くのキトリドは藻類を攻撃して細胞を穿破しこれを食べ、他は死んだ有機物を分解します。グリーンランドの氷では、Ancylonema 属に代表される暗色の色素をもつ藻類が夏季に表面を覆い、氷を暗くして融解を増す働きをします。これまでの観察はキトリドがこれらの藻類に感染する可能性を示していましたが、氷床全体でどれほど存在しているか、どれだけ多様な種類がいるかを測定した例はありませんでした。

氷の生きた皮膚を採取する

研究チームは2019年から2023年にかけてグリーンランドの南北東西にわたる4地域からサンプルを採取しました。調査は主に三つの表面生息域に焦点を当てました：上層の数センチメートルで日光が当たり藻類が豊富な「暗色氷」、赤や緑に色づいた目立つ雪斑、そして暗色の堆積物と濃密な微生物群集を含む水たまり状のクライオコニットホールです。サンプルは凍結・濾過され、遺伝物質を抽出して、異なる生物のバーコードとして働く小サブユニットリボソームRNA遺伝子を解析しました。2022年の集中調査では、同じ暗色氷パッチと近接するクライオコニットホールを3週間にわたり繰り返し採取し、qPCRと呼ばれるDNA定量法を用いて時間経過でのキトリド遺伝子コピー数を推定しました。

新たな菌類系統の森

研究者らが菌類遺伝子配列を組み立て比較したところ、キトリドを含む初期分岐の菌類群に属する99のフルレングス配列を回収しました。これらの配列を詳細な系統樹上に配置することで、大部分の系統が四つの主要なキトリド目に属し、二つの関連菌類群からの比率は小さいことが示されました。注目すべきは、既知種と明確に一致した配列はわずか二つだけで、残りは記載済みのどの菌類とも異なっていた点です。類似度の閾値に応じて、チームは63から81の潜在的に新しい系統を同定しました。これらの多くは暗色氷と着色雪の両方で見つかり、多くは高山土壌や海氷、世界の他の氷河氷など、他の寒冷環境で未培養のまま検出されていた菌類に近縁でした。これは、広範だが大部分が名付けられていないキトリド類の放散が氷の生息域で繁栄していることを示唆します。

菌類集団の増減を観察する

2022年の融解期に行ったqPCR測定は、キトリドがクライオコニットホールよりも暗色氷ではるかに多く、概ね一桁程度高いことを明らかにしました。21日間にわたり、暗色氷サンプルのキトリド遺伝子コピー数は大きく変動した一方で、クライオコニットのレベルは比較的安定していました。キトリドのシグナルを微生物群集全体と比較すると、暗色氷では平均で活動中の生物の約2.6%を占めるのに対し、クライオコニットでは約0.5%にすぎませんでした。暗色氷内では、Mesochytriales が特に活動的な群として際立っていました。これらの系統の一部は雪藻を感染させることが知られているキトリドに近縁であり、グリーンランドの雪藻と氷河氷藻の両方に寄生している可能性を示唆します。

これらの微生物が融解に及ぼす意味

本研究は個々の藻類細胞への感染を直接測定したわけではありませんが、高いキトリド多様性、藻類豊富な氷での強い存在感、既知の藻類寄生体との関連性の組み合わせは、これらの菌類が氷を暗くする藻類のブルームを制御する可能性があることを示唆します。キトリドが重要な時期に藻類バイオマスを減らすと表面の暗化をやや遅らせるかもしれませんし、有機物を効率よくリサイクルするならばさらなる微生物増殖を助長する可能性もあります。著者らは、どのキトリド種がどの藻類に感染するか、また融解期を通じてこれらの個体数がどのように推移するかを特定することが、この隠れた「トップダウン」制御を理解するうえで重要だと論じています。本研究はグリーンランド氷床全域にわたるキトリドの初めての定量的かつ系統学的な地図を提供し、微視的寄生者が巨大な氷床の運命に微妙に影響を及ぼすかもしれないという今後の研究の出発点を築きます。

引用: Perini, L., Zervas, A., Feld, L. et al. The diversity and abundance of chytrids on the Greenland Ice Sheet. Sci Rep 16, 11175 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41468-5

キーワード: グリーンランド氷床, 氷河氷藻, キトリド菌類, 氷上生態系, 微生物多様性