貢獻者：京都大學/北海道大學/東海大學/宮崎大學/昭和大學醫學部/東京農學大學/長崎大學
新聞概述
■ 概述
與會者包括：京都大學理學研究生院野生動物研究中心博士生鈴木桃香博士、三谷洋子教授、佐藤裕助理教授、村山美穗教授（均來自同一中心）；北海道大學環境科學研究生院碩士生河合真美女士；北海道大學環境地球科學研究生院助理教授早川隆史；研究員松田澄香；北海道大學水產科學研究生院教授松石隆史；東海大學生物系教授北由紀；東海大學海洋科學系教授大泉博；研究員鹽崎彰；研究主任田島桃子；已故榮譽研究員山田至；宮崎大學教育學部教授西田真名；研究主任田島桃子；已故榮譽研究員山田至；宮崎大學教育學部教授西田真名；和醫學科富士山系副教授。常磐大學人類科學研究生院的文雄、獨立研究員佐野茂雄以及東京農業大學生物產業學部教授宇野教授，以及包括長崎大學水產科學與環境科學研究生院的吉和教授、天野正雄教授和三重大學生物資源學部名譽教授吉岡元在內的研究團隊發現，到訪北海道的兩鯨類屬於兩種生態型態分佈
虎鯨棲息於世界各大洋，根據其食性和基因差異等生態特徵，可分為若干稱為「生態型」的群體。具體而言，北太平洋東部海域的虎鯨可分為三種生態型：定居型，以魚類為食，主要捕食鮭魚；遷徙型，以哺乳動物為食；以及遠洋型，以鯊魚為食。在日本，每年都有虎鯨出現在北海道東部的羅臼和釧路沿岸，但關於其生態型的基本資訊卻十分匱乏。雖然觀測資訊和部分粒線體DNA分析揭示了以哺乳動物為食的虎鯨的存在，但尚未觀察到以魚類為食的虎鯨的攝食行為，而且部分線粒體DNA分析也尚無法區分定居型和遠洋型虎鯨。因此，我們嘗試利用粒線體基因組（全長粒線體DNA序列）來闡明北海道東部虎鯨的生態型，粒線體基因組是全球虎鯨分類的常用方法。在本研究中，我們對北海道附近海域的25頭虎鯨個體進行了粒線體基因組定序，並將其與北太平洋虎鯨的序列進行了比較。結果表明，到訪北海道海域的虎鯨屬於定居型和過境型兩種生態型。
在北海道，虎鯨與旅遊業和漁業息息相關，人與虎鯨之間的關係日益密切。這項發現有助於更了解北海道虎鯨的生態，也是理解海洋生態系統及其與人類關係的重要一步。
這項研究成果於 2025 年 12 月 17 日在《海洋哺乳動物科學》雜誌線上發表。
上圖：圖1. 北海道虎鯨的生態型
（地圖左上角的紅色區域表示虎鯨常出沒的區域。）
1. 背景
虎鯨棲息於世界各大洋，目前根據其生態特徵和遺傳譜系的差異，被分為10種生態型。在北太平洋東部，虎鯨又分為三種生態型：定居型，以魚類為食，主要捕食鮭魚；過境型，以哺乳動物為食；以及遠洋型，以鯊魚為食。然而，日本週邊海域一直是全球虎鯨研究的空白地帶，日本虎鯨的生態型長期以來一直不為人知。每年特定時期，人們可以在北海道羅臼和釧路沿岸看到虎鯨。北海道虎鯨研究大學聯盟（Uni-HORP）成立於2009年，是本文的研究團隊之一，該聯盟一直致力於研究虎鯨的生態，特別關注這些海域。先前的觀測資訊和部分粒線體DNA分析揭示了以哺乳動物為食的虎鯨的存在，但尚未觀察到以魚類為食的虎鯨的捕食行為。此外，部分粒線體DNA分析無法區分定居型虎鯨和遠洋型虎鯨。因此，在本研究中，我們納入了日本多家研究機構收集的擱淺個體樣本，並利用已在全球虎鯨中分析過的線粒體基因組，試圖從遺傳譜系的角度闡明北海道東部虎鯨的生態型。
2.研究方法/結果
我們從北海道25頭虎鯨的組織樣本中提取了DNA，並擴增了粒線體DNA片段。隨後，我們使用新一代定序儀對全長粒線體DNA序列進行了定序。樣本共採集自25頭虎鯨，包括擱淺或衝上北海道海岸的個體以及在海上採集的個體。我們將這25頭虎鯨的粒線體基因組序列與北太平洋其他虎鯨的粒線體基因組序列進行比較，以確定它們屬於先前報告的三種生態型中的哪一種。即使是屬於同一生態型的虎鯨，其粒線體基因組的核苷酸序列也存在細微差異。每一種不同的序列都被稱為一個“單倍型”，它可以揭示各個區域的遺傳特徵。在本研究中，我們也調查了北海道這25頭虎鯨所屬的單倍型。
研究結果表明，北海道的虎鯨屬於兩種生態型：定居型和過境型。除這兩種生態型外，已知北太平洋還有另一種生態型，稱為近海型。然而，本研究樣本中未發現近海型個體。在單倍型方面，定居型和過境型虎鯨的單倍型多樣性也有顯著差異。定居型和過境型虎鯨也生活在美國和加拿大的太平洋沿岸，這些地區虎鯨研究十分活躍。由於它們的生態特徵存在差異，越來越多的觀點認為應將這兩種生態型劃分為不同的物種。本研究在北海道強調了這兩種生態型在遺傳譜系和多樣性上的差異。如果後續研究能夠進一步闡明它們的生態差異，或許可以將這兩種生態型視為獨立的保育單元來管理。
3. 連鎖反應與未來計劃
目前，美國和加拿大太平洋沿岸正在進行對北海道虎鯨兩種生態型的研究，研究發現這兩種生態型在飲食和行為等方面有許多生態差異。然而，由於同一種生態型在不同地區也可能表現出不同的特徵，因此我們目前對美國和加拿大虎鯨的了解並不能完全直接應用於北海道虎鯨。例如，北海道虎鯨捕食的魚類可能與美國和加拿大的虎鯨有所不同，這或許是北海道虎鯨獨有的特徵。我們將繼續進行虎鯨的調查和研究，並持續累積有關北海道虎鯨生態的資訊。
以這種方式闡明虎鯨的生態對於加深我們對虎鯨的了解非常重要，因為虎鯨與旅遊業和漁業等人類活動有著密切的聯繫，並且對於促進人類與虎鯨的共存也很重要。
4. 關於研究項目
這項研究由 READYFOR( 進行)https://readyfor.jp/)を通じた寄付、JSPS科研費(JP23220006、JP15H05709、 JP24500326、 JP17K00208、 JP15K07227、JP21H02217、 JP23K21207、 JP20H03054、 JP25870008、 JP15K20828、 JP 16KT0140、 JP 21H00962、 JP 21KK0106)、JSPS二国間交流事業(JPJSBP 120219902)、W. T. ヨシモト基金、プロ・ナトゥーラ・ファンド助成(第23期、第27期)、国際海洋生物研究所助成金(令和元年度~令和4年度)、京都大学野生動物研究センター共同研究助成(2022-A-26)、京都大学大学院理学研究科銀楓ファンド(2023年度)、JST 次世代研究者挑戦的研究プログラム(JPMJSP2110)の助成を受けて実施されました。
研究者評論
「這項研究首次闡明了日本虎鯨的生態型。我們發現的兩種生態型先前已在太平洋被發現，但我們也發現這兩種生態型的線粒體基因組序列多樣性存在顯著差異。在虎鯨研究正在推進的海外國家，一些地區已根據遺傳譜系差異對虎鯨群體進行了劃分，並製定了相應的保育管理措施。
■ 論文標題與作者
標題：對虎鯨進行全線粒體基因組分析揭示北海道附近存在定居型和遷移型生態型
作者：Momoka Suzuki、Mami Kawai、Takashi Hayakawa、Yuki F. Kita、Yu Sato、Miho Inoue-Murayama、Akira Shiozaki、Shin Nishida、Shimpei F. Hiruta、Hiroshi Ohizumi、Fumio Nakahara、Shigeo Sakar、Yoshikao、Hiroshi Ohizumi、Fumio Nakahara、Shigeo Saak、Yoshikao、AakashiAkashik、Yashik、Yashik、Yatah Matakah）素、YahahitaAakashiA. Tajima、Masao Amano、山田忠洲、吉岡元井、三谷洋子
發表於：《海洋哺乳動物科學》 DOI：10.1111/mms.70107