超深海‘海溝微生物生態系’を明かす

• 研究課題/領域番号: 24370015
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 布浦 拓郎 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, グループリーダー (60359164)
• 研究分担者: 高木 善弘 独立行政法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 主任技術研究員 (10399561)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2012年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 超深海 / 海溝 / 硝化 / 物質循環 / 微生物生態 / 環境ゲノム / 堆積物 / 小笠原海溝 / 日本海溝

研究成果の概要

本研究では、マリアナ海溝、伊豆小笠原海溝、日本海溝における水塊中及び堆積物中の微生物分布及び物質循環に関わる微生物機能について解析を進め、海溝内の微生物生態系を支えるシステムに関する考察を行った。これまでに、マリアナ海溝中の超深海水塊に、上層の中深層から深層までとは異なる微生物生態系と、それを支える物質循環が存在することを明らかにし、この生態系が海溝環境における斜面崩壊等による堆積物からの有機物供給によることを議論した（Nunoura et al. PNAS 2015)。その他、同様のシステムが日本海溝や小笠原海溝においても成立していることを示すデータを得ており、取りまとめを進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Hadal biosphere: insight into the microbial ecosystem in the deepest ocean on Earth. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nunoura T, Takaki Y, Hirai M, Shigeru S, Makabe A, Koide O, Kikuchi T, Miyazaki J, Koba K, Yoshida N, Sunamura M, Takai K
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 112 号: 11
  • DOI: 10.1073/pnas.1421816112
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genomic characterization of a temperate phage of the psychrotolerant deep-sea bacterium Aurantimonas sp. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Yoshida-Takashima Y, Nunoura T, Takai K
  • 雑誌名: Extremophiles 巻: 19 号: 1 ページ: 49-58
  • DOI: 10.1007/s00792-014-0702-5
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 超深海・海溝生命圏の発見 (2015)
  • 著者名/発表者名: 布浦 拓郎
  • 雑誌名: バイオサイエンスとバイオインダストリー 巻: 73
• [学会発表] Genomic insights into the niche adaptation of marine Thaumarchaeota along the water column from the sea surface to hadal ocean (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuro Nunoura, Yoshihiro Takaki, Aya Shuto, Ramunas Stepanauskas, Ken Takai
  • 学会等名: Third Microbial Single Cell Genomics Workshop
  • 発表場所: Boothbay Harbor, Maine, USA
  • 年月日: 2015-06-16
  • 招待講演
• [学会発表] １細胞ゲノム解析から見る海洋性アンモニア酸化アーキアの環境適応機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 布浦拓郎・高木善弘・首藤彩・高井研
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015年合同大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場・千葉県千葉市
  • 年月日: 2015-05-26
• [学会発表] １細胞ゲノム解析から見る海洋性アンモニア酸化アーキアの環境適応機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 布浦拓郎・高木善弘・首藤彩・Ramunas Stepanauskas・高井研
  • 学会等名: 第9回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神戸大学、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-03-08
• [学会発表] Single-cell genomics revealed niche separation of marine Thaumarchaeota along the water column on the Ogasawara Trench (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuro Nunoura, Yoshihiro Takaki, Aya Shuto, Ramunas Stepanauskas, Ken Takai
  • 学会等名: Molecular Biology of Archaea 4
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2014-05-21
• [学会発表] 日本海溝横断調査から見えた海溝生命圏の成り立ち (2014)
  • 著者名/発表者名: 布浦拓郎・平井美穂・吉田ゆかり・西澤学・川口慎介・牧田寛子・宮崎淳一・砂村倫成・高井研
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年合同大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-30
• [学会発表] 深海堆積物表層における硝化菌・嫌気的アンモニア酸化菌の分布 (2014)
  • 著者名/発表者名: 布浦 拓郎・平井 美穂・西澤 学・Juliarni・野牧 秀隆・菅 美・田角 英二・宮崎 淳一・眞壁 明子・木庭 啓介・高井 研
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年合同大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] Depth profiles of the marine ammonia-oxidizing Thaumarchaea from sea surface to bottom of the trenches (2012)
  • 著者名/発表者名: Nunoura, et al.
  • 学会等名: Molecular Biology of Archaea 3
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] The trench biosphere : insights into microbial ecosystem in the deepest ocean. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nunoura, et al.
  • 学会等名: 第28回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: ドイツ、マールブルグ
  • 年月日: 2012-07-03
• [学会発表] Microbial diversity and ecosystem in hadopelagic waters and sediments : waters and sediments in the Challenger Deep, and sediments in the Ogasawara Trench (2012)
  • 著者名/発表者名: Nunoura, et al.
  • 学会等名: Gordon Conference Marine Microbes
  • 発表場所: イタリア、トスカーニ
  • 年月日: 2012-06-27
• [学会発表] Niche separation of marine Thaumarchaea; sea surface to the deepest oceans
  • 著者名/発表者名: Takuro Nunoura, Miho Hirai, Shigeru Shimamura, Yoshihiro Takaki, Ken Takai
  • 学会等名: 2nd International workshop "The Last Frontier of Life: Extremophiles"
  • 発表場所: 韓国・済州島・Shineville Resort
  • 招待講演
• [学会発表] The deep cold trench biosphere: microbial ecosystem in the Challenger Deep
  • 著者名/発表者名: Takuro Nunoura
  • 学会等名: 2014 Ocean Sciences Meeting
  • 発表場所: アメリカ・ハワイ・ホノルル・Hawai‘i Convention Center
• [学会発表] 日本海溝横断~水塊中の硝化菌群集構造~
  • 著者名/発表者名: 平井 美穂、布浦拓郎、吉田ゆかり、西澤学、川口慎介、宮崎淳一、牧田寛子、小出修、高井研
  • 学会等名: 微生物生態学会年会
  • 発表場所: 鹿児島市・鹿児島大学
• [備考] 超深海・海溝生命圏を発見 ―マリアナ海溝の超深海水塊に独自の微生物生態系―
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20150224/
• [備考] 論文解説：「超深海・海溝生命圏を発見」について
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/rcmb/j/omake.html
• [備考]
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/biogeos/j/xbr/sugar/Member/Nunoura.html
• [備考]
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/jir/infolib/meta_pub/G0000002REP