SF映画で見たような未来が、もう現実になっているのかもしれません。もし、その場に漂う空気を掃除機で吸い込むだけで、そこに誰がいたのか、何があったのか、すべて分かってしまうとしたら――？アイルランドの街ダブリンの陽気な音楽が流れる空気には、実は大麻やケシ、さらにはマジックマッシュルームのDNAまでが浮遊していました。これは、空気中から採取したDNAが、幻の野生動物から違法薬物まで、あらゆるものを追跡できる力を秘めていることを明らかにした、驚くべき最新研究の一端です。
「環境DNAから得られる情報のレベルは非常に高く、私たちはその潜在的な応用範囲を、人間から野生生物、そして人間の健康に関わる他の種に至るまで、ようやく考え始めたばかりです」と、フロリダ大学の野生生物病ゲノミクス教授であり、空気中から吸引したDNAの広範な有用性を示す新研究の筆頭著者であるデイビッド・ダフィー博士（David Duffy, PhD）は語ります。ダフィー博士はダブリンのトリニティ・カレッジで学士号を、アイルランド国立大学ゴールウェイ校で博士号を取得しています。
ダフィー博士の研究室は、フロリダ大学のホイットニー海洋生物科学研究所を拠点とし、もともとはウミガメの遺伝学を研究するために、環境DNA（eDNA）として知られるものを解読する新しい手法を開発しました。彼らはそのツールを拡張し、水や土、砂のような環境サンプルから捕捉したDNAを用いて、人間を含むあらゆる種を研究しています。
しかし、これらの彷徨えるDNAの断片は、ぬかるんだ土壌に沈殿したり、川に沿って流れたりするだけではありません。空気そのものにも、遺伝物質が注入されているのです。数時間、数日間、あるいは数週間にわたって作動させた単純なエアフィルターで、近くで成長したり歩き回ったりするほぼ全ての種の痕跡を捉えることができます。
「研究を始めた当初は、空気中から無傷の大きなDNA断片を得るのは難しいだろうと思われました。しかし、そうではありませんでした。実際には、非常に有益なDNAがたくさん見つかっています」とダフィー博士は言います。「これは、生物を直接邪魔することなく、一度もその姿を見ることなく研究できることを意味します。微生物やウイルスから、ボブキャットや人間のような脊椎動物、そしてその間のすべてに至るまで、ある地域の全生物を同時に研究するという、巨大な可能性を切り開きます」。
概念実証として、研究者たちはダブリンの空気から、ウイルスや細菌を含む数百種類の異なる人間の病原体の痕跡を検出できることを示しました。このような監視は、科学者が新興感染症を追跡するのに役立つ可能性があります。また、同じ手法でピーナッツや花粉のような一般的なアレルゲンを、現在可能であるよりもはるかに正確に追跡できることも発見しました。
eDNAの力のもう一つの証明として、ダフィー博士の研究室は、フロリダの森林の空気から吸引されたボブキャットやクモのDNAの由来を特定することもできました。エアフィルターさえあれば、科学者たちは絶滅危惧種を追跡し、それらがどこから来たのかを特定できます。臆病な動物に姿を見せる必要も、糞のサンプルを探して森の地面を漁る必要もありません。野生生物を救い、保護しようとする時、動物がどこから来たのかを知ることは、現在どこにいるのかを知ることと同じくらい重要になり得るのです。
この強力な分析は、驚異的な速さと効率性を兼ね備えています。研究チームは、一人の研究者がコンパクトで手頃な価格の機器とクラウドでホストされるソフトウェアを使い、わずか1日で全生物のDNAを処理できることを実証しました。この迅速な処理能力は、ほんの数年前には不可能だったレベルであり、世界中のより多くの科学者に高度な環境研究の扉を開きます。しかし、同じツールは人間の機微な遺伝情報を特定する可能性もあるため、ダフィー博士と彼の共同研究者たちは、急速に発展するeDNAの分野に対して倫理的なガードレール（保護基準）を設けるよう呼びかけています。
「サイエンスフィクションのように聞こえますが、科学の事実になりつつあります」とダフィー博士は言います。「技術が、ようやく環境問題の規模に追いついてきたのです」。
このオープンアクセスの論文は、2025年6月3日付の『Nature Ecology & Evolution』誌に掲載されました。論文のタイトルは、「Shotgun Sequencing of Airborne eDNA Achieves Rapid Assessment of Whole Biomes, Population Genetics, and Genomic Variation（空気由来eDNAのショットガンシーケンシングは、全バイオーム、集団遺伝学、ゲノム多様性の迅速な評価を達成する）」です。
