河口域二枚貝の生産力を支える付着珪藻と浮遊珪藻の基礎生産構造特性

• Project/Area Number: 19K06183
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 伊藤 絹子 東北大学, 農学研究科, 准教授 (90191931)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 河口域 / 二枚貝 / 浮遊珪藻 / 付着珪藻 / 基礎生産 / 物質循環 / 物理環境 / 生物生産力

Outline of Research at the Start

世界の水産資源の大半は沿岸域と湧昇域の生産力に支えられており、この高い生産力は基礎生産を担う珪藻類に依拠するところが大きい。
本研究では、特に河口域における潜砂性の二枚貝、アサリやシジミに注目して、付着珪藻と浮遊珪藻の両者によって支えられ、資源更新が維持されているメカニズムを明らかにする。浮遊珪藻と付着珪藻は生態的には著しく異なる。本課題では珪藻を単に餌としてみるのではなく、生態系の重要構成員として位置づけ、両者の結びつき方を見てゆく。食う側の二枚貝類と食われる側の珪藻類、それぞれの生態的な特性に注目し、両者の生活の接点がどのように形成されているのか、両方向から探ることにより解明する。

Outline of Annual Research Achievements

世界の水産資源の大半は沿岸域と湧昇域の生産力に支えられており、この高い生産力は基礎生産を担う珪藻類に依拠するところが大きい。本課題では生産力が高い河口域の二枚貝に注目して、付着珪藻と浮遊珪藻の両者によって支えられ、資源更新が維持されているメカニズムの解明をめざした。
アサリ、イソシジミ、ヤマトシジミの胃内容物の検索では、いずれの種でも多様な珪藻類が出現、なかでも付着珪藻の割合が高く、主要食物であることが確認された。二枚貝生息域の周囲（川底直上）の環境水採取手法として考案した陰圧吸引チューブにより、採集した水の微細藻類の種組成では、浮遊珪藻は上げ潮時に流入し、優占種の季節的変動が大きく、群体を形成する種が多かった。付着珪藻の場合は、多様な種の混在が確認され、サイズの多様性も大きかった。直上水の微細藻類のDNA解析では、多種多様な珪藻類が検出され、付着性が多く、浮遊性の割合は低かった。
河口域より分離した珪藻4種による二枚貝の成長実験では、種類により成長速度が異なり、最大成長速度は、浮遊珪藻のThalassiosiraを給餌した場合であった。この種は単体でサイズが５ミクロンの非常に小さい珪藻である。次が付着珪藻のEntomoneisで、単体、滑走運動タイプのもの。群体を形成する浮遊珪藻のSkeletonemaと付着性が強いRhoicospheniaでは成長速度が低かった。15Nトレーサー法による食物取込み実験においても、上位二種の取り込み率が高かった。Skeletonemaは取込み率が高いが、成長には結びついていない結果が得られ、珪藻すべてが有用なわけではなく、種類や発育段階によって異なることが示された。
河口域では潮汐に伴う海水流入により浮遊珪藻の供給時間帯が存在すること、種類、サイズともに多様な付着珪藻が常に存在することで豊な食物環境が維持され、高い生産力が支えられている。

Research Products

• [Journal Article] 東日本大震災津波後の名取川河口塩分変動と汽水生態系回復との関連 (2020)
  • Author(s): 岩村遼太郎，田中 仁, Nguyen Xuan Tinh, 伊藤絹子
  • Journal Title: 土木学会論文集B2（海岸工学） Volume: 76 Pages: 985-990
  • NAID: 130007936003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Response of Salinity intrusion to the hydrodynamic conditions and river mouth morphological changes induced by the 2011 Tsunami (2020)
  • Author(s): Nguyen Xuan Tinh,Jin Wang, Hitoshi Tanaka, Kinuko Ito
  • Journal Title: Journal of Science and Technology in Civil Engineering NUCE2020 Volume: 14 Pages: 1-16
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 2011年東日本大震災津波による大規模侵食後の名取川河口地形回復 (2019)
  • Author(s): Nguyen Trong Hiep・田中 仁・Nguyen Xuan Tinh・伊藤絹子・山中 匠
  • Journal Title: 土木学会論文集B3（海洋開発) Volume: 75 Pages: 415-417
  • NAID: 130007725045
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 河口汽水域 ― 生物生産システムへの影響 (2019)
  • Author(s): 伊藤絹子
  • Journal Title: 月刊海洋 Volume: 51 Pages: 431-439
• [Presentation] 宮城県蒲生干潟における底珪藻の季節変動 (2020)
  • Author(s): 加藤萌子,伊藤絹子,西谷豪,大越和加
  • Organizer: 2020年度日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
• [Presentation] 東日本大震災津波後の名取川河口塩分変動と汽水生態系回復との関連 (2020)
  • Author(s): 岩村遼太郎，田中仁, 伊藤絹子
  • Organizer: 海岸工学講演会
• [Presentation] Seasonal change of benthic diatoms in Gamo Lagoon, Miyagi Prefecture, northeastern Japan (2019)
  • Author(s): Kato M, T. Kondoh, K. Ito, G. Nishitani and W. Sato-Okoshi
  • Organizer: 4th Asian Marine Biology Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 名取川河口域に生息する二枚貝の食物摂取に及ぼす潮汐の影響 (2019)
  • Author(s): 新井喬之・伊藤絹子・佐々木民夫・片山知史
  • Organizer: 2019年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 河口汽水域 ― 生物生産システムへの影響 (2019)
  • Author(s): 伊藤絹子
  • Organizer: 2019年度日本水産学会春季大会 水産環境保全委員会シンポジウム
• [Presentation] 東日本大震災後のアサリおよび他の河口域産二枚貝の生態と環境の関係 (2019)
  • Author(s): 伊藤絹子
  • Organizer: 日本水産学会東北支部大会ミニシンポジウム
• [Book] 3.11 東日本大震災からの復興, 物理環境の変化および水産資源への影響と回復過程 (2020)
  • Author(s): 伊藤絹子,田中仁
  • Total Pages: 166
  • Publisher: 仙台共同印刷