| Project Area | Establishment of pH Biology |
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| Project/Area Number |
20H05790
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
栗原 晴子 琉球大学, 理学部, 教授 (40397568)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保田 好美 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (80710946)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥41,860,000 (Direct Cost: ¥32,200,000、Indirect Cost: ¥9,660,000)
Fiscal Year 2022: ¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
Fiscal Year 2020: ¥14,040,000 (Direct Cost: ¥10,800,000、Indirect Cost: ¥3,240,000)
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| Keywords | 海洋酸性化 / pH / サンゴ / 有孔虫 / 適応 / サンゴ類 / 有孔虫類 / 酸性化 / 海洋生物 / 進化 |
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| Outline of Research at the Start |
大気CO2分圧の増加に伴う海洋酸性化は多くの海洋生物、特に炭酸カルシウム生物（サンゴや有孔虫など）に深刻な影響を及ぼす。本研究では「pH応答生物学の創成」を実現するべく、主に酸性化耐性サンゴ等を用いて低pH環境に対する生理・生態学的応答の解明、ならびに生理・医学研究者とタッグを組むことにより、分子レベルでの機構解明を遂行することによって、海洋生物が海水pHの変化にどのように応答・適応しているのかを解明する。さらに化石種を用いて、形態や群集組成を評価することで地球史上過去に生じたpH環境の変動に対し、生物がどのように応答し変化してきたのかを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
サンゴと有孔虫に焦点をあて海水pH環境に対する海洋生物の応答、適応、進化の観点からの評価を目的とした。課題１では低pH環境を示す沖縄県硫黄鳥島海域でのサンゴ群集調査からはイシサンゴ類が見られない一方で八放サンゴに属し唯一CaCO3骨格を持つアオサンゴを発見した。アオサンゴを低pH環境下で飼育した結果酸性化に対する耐性が高い事が示された。アオサンゴ類は大気CO2分圧が急激に増加した白亜紀に誕生した一方多くのイシサンゴ類が絶滅したとされ，サンゴの進化においてpH耐性が重要な役割を果たしていると考えられる。また低pH環境を示すパラオニッコー湾では湾内では生息していないミドリイシサンゴの成体を湾内に移植しても生存可能であったが湾内に設置した基盤にはその幼生が着底せず稚サンゴの生存の有無が要因であると示唆された。一方湾内外で生息するユビエダハマサンゴとハナヤサイサンゴを交換移植した結果両サンゴ共に従来生息する環境下で最も高い活性を示し遺伝子発現にも違いが見られた事からサンゴ種によって低pH環境への適応能力に違いがあると示唆された。課題２では現生有孔虫では自然環境での殻密度と水深に対して変化するpHやアルカリ度との関連は知られていない。沖縄島周辺の水深250から2700mで採取された底生有孔虫の殻密度をマイクロX線CTで計測した。その結果水深250から1000mまではpHが低下傾向にある一方有孔虫の殻密度は増加したが、pHが徐々に増加する1000m以深では殻密度はわずかに低下傾向を示した。pHを変化させた飼育実験の結果と逆の結果となり、自然界での殻密度はpH低下にある程度耐性があること、アルカリ度等の殻の材料が増加することで高密度の殻が形成されると示唆された。始新世初期の浮遊性有孔虫の殻密度形成がpHの低下に対して殻密度を低下しないことからも有孔虫がpH低下に耐えうる事を示唆している。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(41 results)
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[Journal Article] Constant shell density of hyaline large benthic foraminifers under thermal stress2023
Author(s)
Kinoshita, S., Kuroyanagi, A., Kawahata, H., Fujita, K., Ishimura, T., Suzuki, A., Kano, H., Kubota, Y. and Nishi, H.
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Journal Title
Marine Micropaleontology
Volume: 181
Pages: 102232-102232
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Potential local adaptation of corals at acidified and warmed Nikko Bay, Palau2021
Author(s)
Kurihara H, Watanabe A, Tsugi A, Mimura I, Hongo C, Kawai T, Reimer JD, Kimoto K, Gouezo M, Golbuu Y.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 11
Issue: 1
Pages: 11192-11192
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] インド-西太平洋におけるアオサンゴ属（Heliopora spp.）の系統地理学的パターンと種分化の考察2020
Author(s)
谷中 絢貴, 栗原 晴子, Davide Maggioni, Davide Seveso, Danwei Huang, Abram Townsend, Zoe T. Richards, Sen-Lin Tang, 和田 直久, 菊地 泰生, 湯浅 英知, 山下 洋, 安倍 真理, 金井 恵, Stephane De Palmas, Niphon Phongsuwan, 安田 仁奈
Organizer
日本サンゴ礁学会
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