空気中に漂うDNAを分析すると何が分かるのか？

空気中には花粉やほこりだけでなく、動物や植物、微生物などの生き物に由来するDNAも漂っています。科学誌のNatureは、この空気中のDNAを集めて調べる研究の広がりをまとめています。

The air is full of DNA — here’s what scientists are using it for
https://www.nature.com/articles/d41586-026-01099-2

環境の中に残ったDNA、すなわち「環境DNA(eDNA)」に関する研究は、主に水や土に残ったDNAを調べてどんな生き物がいたのかを推定する手法として使われてきましたが、近年はこの方法を陸上にも広げ、空気そのものをDNAを運ぶ媒体として扱う研究が進んでいます。2021年、ロンドン大学クイーン・メアリー校で上級講師を務めるエリザベス・クレア氏らの研究チームは、空気中からeDNAを採取する実験を行い、室内の空気中からDNAを採取することに成功しました。

空気中から動物のDNAを採取する実験が成功、到達困難な環境での調査に役立つ可能性も - GIGAZINE

この研究分野が広く注目されるきっかけのひとつになったのが、2022年にクレア氏らが発表した研究です。この研究ではイギリスのハマートン動物園で集めた空気のサンプルから25種の哺乳類と鳥類のDNAが検出されました。

さらに、2022年のクリスティーナ・リンガード氏らの研究では、デンマークのコペンハーゲン動物園で集めた空気のサンプルから、49種の脊椎動物のDNAが検出されました。空気を調べるだけでその場所や周辺にいる動物の痕跡を読み取れることが、2022年の時点で示されています。

なお、2つの研究チームはいずれも非常に類似した研究を行っていますが、お互いの存在には気付いていなかったとのこと。

空気中のDNAから「周辺に生息する生物」を割り出す研究を複数のチームが進めている - GIGAZINE

その後、空気中のDNAに関する研究は「空気中から動物のDNAを見つけられるか」を確かめる段階から、もっと広い範囲を継続的に調べる段階へと進んでいきます。

2025年のオリアンヌ・トゥルネール氏らの研究では、イギリスの大気観測ネットワークを使って全国規模で空気を調べることで、脊椎動物、無脊椎動物、原生生物、菌類、植物を合わせて1100を超える分類群が検出されました。トゥルネール氏らは「すでに使われている大気監視設備にDNA解析を組み合わせれば、比較的低いコストで広い範囲の生物多様性を調べられる可能性がある」と述べています。

トゥルネール氏らの同研究では、キョンやトウブハイイロリスのような外来種に加え、ナミハリネズミやヒバリのような保全上重要な種も検出されています。トゥルネール氏らは「一般の参加者による観察記録よりも空気中のDNAを使った調査の方が、見つけにくい分類群を捉えやすかった」とコメントしています。

また同研究では、空気中のDNAのシグナルは比較的その場所の近くを反映しており、遠く離れた場所の生物のDNAが大量に混ざっていたわけではないことも示されています。

2025年のアレクシス・サリバン氏らの研究では、34年間分保存されていたエアロゾルフィルターが解析されました。サリバン氏らはこのフィルターに残っていたDNAを調べ、2700を超える属が34年間の中でどのように増減していたかをたどっています。

サリバン氏らが行ったような生態系全体を何十年にもわたって同じやり方で追い続ける調査は、お金も手間もかかるため簡単ではありませんでした。しかしサリバン氏らの研究により、空気中のDNAを使えば生態系の長期的な変化を追跡できることが示されています。

さらに、2023年のリアム・ホイットモア氏らの研究では、もともとアオウミガメを調べるために集めた環境試料から、人のeDNAが偶然検出されました。ホイットモア氏らは、「自然環境中のDNAからは、個人を特定することこそできませんでした。しかし、誰かがこの配列を公開遺伝データと比較することで、より特定の個人のプライベートな情報を知ることができるでしょう」と述べています。

砂や空気中など自然環境から人間のDNAを採取できる技術の遺伝子プライバシー的な問題とは？ - GIGAZINE

Natureは、空気中のDNAが生態系を調べる手法として広がる一方で、本人の知らないところで人のDNAが集められることでプライバシー侵害につながるおそれがあると指摘しています。