生き物間の 「食 う 一 食 わ れ る」 としヽ う関係 さまざまな生 き物の間でみ られる「食 う ― 食われる」 という捕食 ― 被食関係は, 生態系や個 々の生 き物 の 営みを理解する ために重要な知見である。 しか しそれだ けではない.総 体 としてみれば,地 球表 層上における エ ネルギ ーの流れを知る ための重要な情報である.ほ とん どの生 き物は究極的には太陽 エ ネルギ ー に依 存 しているが (一 部は化学 エ ネルギーに 依存 している),そ の太陽 エ ネルギ ー が 生 き物の世界 をどの ようなルー トを通 っ て流れているのかを知ることは,裏 を返 せば個々の生物種が地球環境にどのよ うにかかわっているのかを知ることでも ある. 1 2 独立栄養生物 植食者 この星 に暮 らす 1000万 種 もの生 き物 がそれぞれ何 を食 べて暮 らしているのか は,知 られているようで実はほとんど知 られていない。特 に深海 となる となかな かアクセスしにく いため,肉 眼観察に よって明 らか にす ることも難 しい.試 料 を採 って きて 胃内容物の顕微鏡観察や遺 伝子解析 なども用いられているが,こ う いった方法 は直前 に食 べ た餌 を強 く反映 し , ときには餌の餌 もカウ ン トして しま う ことか ら ,試 料によって結果が大きく ば らつ く傾向にある。こんな問題に役立 つ 有用なツールとして,窒 素や炭素など といった各種元素の安定同位体比が知 ら れて きた。筋肉や コラーゲ ンな どを形 づ くる元素 の 安定同位体比は,比 較的長 い 期 間の平均的な食性 を反映す るか らであ イソギンチャク サメガレイ ズワイガニ エゾイソアイナメ ヒレグロガレイ キチジ ババガレイ ニ ジカジカ スケ トウダラ ギス マダラ アカガレイ シロメバル イ トヒキダラ イラコアナ」 る.こ こでは,そ んな方法論の改良版 と して最近になって確立された個別アミノ 酸の窒素同位体比を用いる方法論を紹介 しよう. 安定同位体比を用いた方法 生物 に含 まれ る窒素 は,そ の多 くが タ ンパ ク質の構 成 単位 で あ る20種類 の ア ミノ酸 に由来す る。窒素 とは,普 通 7 個の陽子 と同数の中性子をも つ 質量数 14の 核種 (MN)で あるが,天 然中には わずか0.4%ほ どだが中性子が一つ 多 い 質量数 15の 安定な核種 (bN)が 含 まれ ている.こ の 6Nの 存在比 (馬 N/“ N比 ) のことを窒素同位体比 とよんでいる.あ る特定の種 に着 目す ると ,生 体中で合成 される個 々のア ミノ酸 は,試 料 を採取 し た場所によって多少異なる窒素同位体比 をもっているが,各 ア ミノ酸の窒素同位 体比の関係 は驚 くは ど一 定であることが 経験的 に知 られて きた。 さ らに,誌 面の 都合上詳 しい話は省略するが,ア ミノ酸 が代謝 される際 に,捕 食者の窒素同位体 比は被食者のそれに比 べ 高 くなる (5N が濃縮する).し か し例外 的 に,フ ェニ ルアラ ニ ンには 15Nが ほ とん ど濃縮 しな 同位体が解き明かす 「 食う … 食われるJの 関係 大河内 直彦 ・ 力石嘉人 ﹇ ′ ヽ ―― い Ｎ ミ ーＩ Ｈ 卜 ﹈ ― 憲 瓢 ハ ″ も ミ ヽ ﹈ 細 Ｃ 翼 ‘ こ 匝 牒 馴 Ｃ 灘 ヽ ″ ヽ ０ 一 ｏ Ｏ ¨ ． ． ‐ ． ． 障 Ｊ ｑ ｌ ｌ ● ・ （ ワ ー ー ー ４ ） 3 4 動食者 1 動食者 2 図 1 … 縦軸は上 へ 行 くほ ど 15N/“ N比 が高 い. 栄養段階の変化 に伴 うグル タミン酸 とフェニル アラニンの窒素同位体比の差の変化 帥 図 2 三陸沖で採取された生き物 (お もに底魚 ) 栄養段階 38 2016年 1月 現 代 化 学
