栖息于全球海洋中的虎鲸，综合其生态特征与遗传谱系差异，目前被划分为10个被称为“生态型”的类群。特别是在北太平洋东部，虎鲸可分为食鱼型（主要以鲑鱼为食的resident）、食哺乳型（以哺乳动物为食的transient）、食鲨型（以鲨鱼为食的offshore）这3种生态型。日本近海一直是虎鲸研究中的空白区域，日本的虎鲸的生态型长期以来不为人知。
由京都大学野生动物研究中心的铃木百夏博士生、三谷曜子教授、佐藤悠助教、村山美穗教授，北海道大学的河合真美硕士毕业生、早川卓志助教、松田纯佳研究员、松石隆教授，东海大学北夕纪教授、大泉宏教授，国立科学博物馆的盐崎彬研究员、田岛木绵子研究主干、已故山田格名誉研究员，宫崎大学的西田伸教授，昭和医科大学富士山麓自然与生物研究所的蛭田真平副教授，常磐大学的中原史生教授，独立研究员的斋野重夫，东京农业大学的宇仁义和教授，长崎大学的天野雅男教授，三重大学的吉冈基名誉教授等人组成的研究团队，揭示了到访北海道的虎鲸属于北太平洋广泛分布的resident和transient这2种生态型。
图1 北海道虎鲸的生态型（左上地图中的红色区域表示虎鲸频繁出没的海域。）（供图：京都大学）
2009年成立的“北海道虎鲸研究大学联合会（Uni-HORP）”一直在开展旨在揭示虎鲸生态的调查工作。基于以往的观察类信息及对线粒体DNA部分片段的解析，虽然已知存在食哺乳型的虎鲸，但未观察到食鱼型虎鲸的捕食行为，且仅凭线粒体DNA的部分解析无法区分resident与offshore。
为此，研究团队将此前日本国内多家研究机构积累的搁浅个体标本也纳入分析，采用全球虎鲸研究中已开展解析的线粒体基因组，从遗传谱系层面，开展了北海道东部虎鲸的生态型解明工作。
研究人员从北海道25头虎鲸的组织样本中提取DNA，扩增线粒体DNA对应区域后，使用新一代测序仪读取了线粒体DNA的全长序列。样本是通过收集北海道海岸搁浅、漂流上岸的个体以及在海上采集活体样本获得的。研究团队将这25头虎鲸的线粒体基因组序列，与北太平洋全域虎鲸的线粒体基因组进行比对，调查了它们究竟属于已知3种生态型中的哪一种。此外，即便是属于同一生态型的虎鲸，其线粒体基因组有时也会存在微小的碱基序列差异。通过不同的单倍型，能够捕捉各地区虎鲸的遗传特征。研究团队还对北海道这25头虎鲸属于哪种单倍型进行了调查。
结果显示，北海道的虎鲸分属于resident和transient这2种生态型。
在北太平洋，除了这2种生态型，已知还存在一种名为offshore的生态型，但本次的样本中没有属于offshore的个体。关于单倍型，研究还发现resident与transient的单倍型多样性存在显著差异。在虎鲸研究活跃的美国及加拿大太平洋沿岸，也同域栖息着resident和transient型虎鲸，基于二者生态特征的差异，已有观点提出应将两种生态型划分为不同物种。本次研究明确了北海道两种生态型在遗传谱系及其多样性上的差异，若通过今后的持续性调查厘清二者的生态差异，未来有可能将这2种生态型作为独立的保护单元分别管理。
铃木百夏表示：“本研究首次成功解明了日本近海虎鲸的生态型。发现的2种生态型虽为太平洋海域已知的类型，但我们还发现两种生态型之间线粒体基因组序列的多样性存在显著差异。在虎鲸研究进展较快的海外，已有地区基于遗传谱系差异划分的类群，分别制定保护管理策略。但对于北海道的虎鲸，目前关于各生态型的生态差异以及保护现状的信息仍不充分。今后，我们也希望能运用行为观察、遗传解析等多元方法，从更多个体中收集相关信息。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Marine Mammal Science
论文：Whole Mitochondrial Genome Analysis of Killer Whales Reveals the Presence of Resident and Transient Ecotypes Around Hokkaido
DOI：doi.org/10.1111/mms.70107
