深海性サメ類表皮を用いた刺突性評価試験―自動現場バイオプシー装置開発に向けた針先形状と貫通力に関する報告 - 河戸, 勝; 高橋, 幸愛; 笠井, 彩香; 藤原, 義弘; 土田, 真二; 藤倉, 克則; 後藤, 慎平 (JAMSTEC Report of Research and Development, 2019)
陸上や浅海の生態系では，トップ・プレデター（頂点捕食者）が捕食を通じて生態系内の生物量や多様性の維持に重要な役割を果たしていることが知られており，これをトップ・ダウン・コントロールと呼ぶ．しかしながら，深海においては，サメ類などの大型捕食魚類の栄養段階が高く，トップ・プレデター候補であると考えられているものの，情報が乏しくそれらの役割についてもほとんど理解されていない．また，一部には長寿命であるものや成熟サイズに至るまでに長期間を要することが知られている．これまで多くの深海性サメ類の研究ではその脆弱性を考慮することなく，深海トロール調査など致死的な手法を用いて試料採集が行われており，非致死的な研究手法の開発が急務である．そこで，非致死的にわずかな軟組織を採取する自動現場バイオプシー装置の開発を行い，生態系に与える負荷を必要最低限にして，調査を進めることを検討している．サメ類の中には，硬い表皮をもつヨロイザメやユメザメなどが知られており，このような魚類からも容易に試料を採取するためには，サメ類の表皮を効率よく貫通するための針の形状やそのときの貫通力を明らかにする必要がある．そこでヨロイザメ，ユメザメ，サガミザメの3種計11個体用いて，様々な針先の形状（円錐型，ベベル型，三角錐型），針先角度（20度，30度，40度），針径（6mmおよび8mm）の針を使った表皮の刺突性評価試験を実施した．その結果，サメ類ではサガミザメを用いた場合がもっとも貫通力が小さく，針先が三角錐型，針先角度30度の場合で22.1Nであった．ユメザメとヨロイザメでもっとも貫通力が小さかったのは，どちらも針先が三角錐型，針先角度20度の場合で，それぞれ65.3N，95.3Nであった．もっとも貫通力が大きかったヨロイザメの表皮は，サガミザメの3.6～6.0倍，マサバの55.3倍となった．自動現場バイオプシー装置の開発にあたり，針先を三角錐型，針先角度20度もしくは30度とし，95.3N以上の力で押し込む射出機構が必要と考察した．