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Are communities of bleaching-resistant Porites cylindrica robust or vulnerable? - An examination from biological and geological perspectives

Research Project

Project/Area Number 20H03329
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research InstitutionOkinawa National College of Technology

Principal Investigator

Isomura Naoko  沖縄工業高等専門学校, 生物資源工学科, 教授 (90376989)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安田 仁奈  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00617251)
菅 浩伸  九州大学, 比較社会文化研究院, 教授 (20294390)
中野 義勝  沖縄科学技術大学院大学, 沖縄マリンサイエンスサポートセクション, リサーチサポートリーダー (40457669)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords大規模集団の維持機構 / ユビエダハマサンゴ / 地質学と生物学からの検証 / サンゴの群落維持機構 / 生物学と地質学 / 隠蔽系統 / 性比の偏り / 群落形成・維持機構 / 生物学と地質学からの検証 / 気候変動 / 白化 / 群落維持機構 / 地質学
Outline of Research at the Start

サンゴの生息数は、気候変動に伴う白化現象の頻発により全世界的に激減している。白化への応答や耐性は種間や同種内の群体間で違いがあることが明らかになりつつあり、中でもユビエダハマサンゴは自然・実験条件下で白化に強いことが示され、異なる環境で大規模群落を形成する。本研究では、「①ユビエダハマサンゴの大規模群落は、環境の激変をどの様にして乗り越えてきたのか? ②それを可能にした要因は何か?」を学術的な「問い」とし、沖縄周辺におけるユビエダハマサンゴ群落の局在を明らかにするとともに、各群落の生殖様式と遺伝的構造、地質学的な形成年代を調査し、群体や種レベルの白化耐性と集団維持機構との関連を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on the resilient Porites cylindrica to address the questions: "① How have large population of P. cylindrica survived drastic environmental changes? ② What factors enabled this survival?" We aimed to clarify the relationship between bleaching resistance and population maintenance mechanisms by investigating reproductive modes, genetic structures, and geological formation ages of various populations.
The findings revealed that the P. cylindrica populations formed after joining in the 1,800s, not post-recent mass bleaching events. These colonies can form even in suboptimal environments. Additionally, the sex ratios varied by region and population size, possibly optimizing the trade-off between growth and reproduction at different scales.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気候変動が著しい環境下において、白化に強いユビエダハマサンゴ大群落は、サンゴ礁生態系で重要な役割を担うと予想される。本研究では、大群落の形成過程及び維持機構について複数の手法で推定することを目的とした。
対象5集団は1800年頃に加入し、環境に応じて成長したと予想された。集団間のコネクティビティは弱く、主に自集団の加入・維持が考えられた。さらに、集団が小さい際には性比が雄に偏り各群体の成長が優先されると考えられた。地質的解析により過去の履歴をたどることで、より正確に今後の気候変動へ対応できると考える。さらに、増殖や種苗で配偶子を採集する際には、集団の性比や配偶子の自他性を考慮する必要がある。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Molecular Phylogeny and Taxonomy of the Coral Genus Cyphastrea (Cnidaria, Scleractinia, Merulinidae) in Japan, With the First Records of Two Species2023

    • Author(s)
      Chukaew Thanapat、Isomura Naoko、Mezaki Takuma、Matsumoto Hisashi、Kitano Yuko F.、Nozawa Yoko、Tachikawa Hiroyuki、Fukami Hironobu
    • Journal Title

      Zoological Science

      Volume: 40 Issue: 4 Pages: 326-340

    • DOI

      10.2108/zs230009

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of light intensity and spectral composition on the growth and physiological adaptation of Acroporid corals2023

    • Author(s)
      Izumi Ryotaro、Tan Ee Suan、Higa Hinako、Shi Zongyan、Takeuchi Yuki、Isomura Naoko、Takemura Akihiro
    • Journal Title

      Coral Reefs

      Volume: 42 Issue: 2 Pages: 385-398

    • DOI

      10.1007/s00338-023-02348-w

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A coral spawning calendar for Sesoko Station, Okinawa, Japan2022

    • Author(s)
      Baird Andrew H.、Edwards Alasdair J.、Guest James R et al.
    • Journal Title

      Galaxea, Journal of Coral Reef Studies

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 41-49

    • DOI

      10.3755/galaxea.G2021_S10O

    • NAID

      130008149230

    • ISSN
      1883-0838, 1883-3969
    • Year and Date
      2022-01-31
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transcriptome Analysis in a Scleractinian Coral, Acropora tenuis, during the Spawning Season With Reference to the Gonadal Condition2022

    • Author(s)
      Takekata Hiroki、Hamazato Hirono、Suan Tan Ee、Izumi Ryotaro、Yaguchi Hajime、Matsunami Masatoshi、Isomura Naoko、Takemura Akihiro
    • Journal Title

      Zoological Science

      Volume: 39 Issue: 6 Pages: 570-580

    • DOI

      10.2108/zs220016

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of light-emitting diode wavelengths on reproduction in <i>Acropora intermedia</i> and <i>A. muricata</i>2021

    • Author(s)
      INOHA Keisuke、TAN Ee Suan、IZUMI Ryotaro、TAKEKATA Hiroki、TAKEMURA Akihiro、ISOMURA Naoko
    • Journal Title

      Japanese Journal of Benthology

      Volume: 76 Issue: 0 Pages: 59-72

    • DOI

      10.5179/benthos.76.59

    • NAID

      130008159330

    • ISSN
      1345-112X, 1883-891X
    • Year and Date
      2021-12-25
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Does estrogen regulate vitellogenin synthesis in corals?2021

    • Author(s)
      Tan Ee Suan、Hamazato Hirono、Ishii Takahiro、Taira Kenshiro、Takeuchi Yuki、Takekata Hiroki、Isomura Naoko、Takemura Akihiro
    • Journal Title

      Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular &amp; Integrative Physiology

      Volume: 255 Pages: 110910-110910

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2021.110910

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Distinct species hidden in the widely distributed coral Coelastrea aspera (Cnidaria, Anthozoa, Scleractinia)2021

    • Author(s)
      Mitsuki Yuta、Isomura Naoko、Nozawa Yoko、Tachikawa Hiroyuki、Huang Danwei、Fukami Hironobu
    • Journal Title

      Invertebrate Systematics

      Volume: 35 Issue: 8 Pages: 876-891

    • DOI

      10.1071/is21025

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ユビエダハマサンゴ(Porites cylindrica)地域個体群の創出および維持機構の推定2024

    • Author(s)
      磯村 尚子, 佐野 亘, 銘苅 海星, 中野 義勝, 横山 祐典, 宮入 陽介, 菅 浩伸
    • Organizer
      日本生態学会第71回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Verification of cryptic species in Porites cylindrica2023

    • Author(s)
      Naoko ISOMURA , Kaisei MEKARU, Hikaru NAKANO, Keisuke INOHA, Yoshikatsu NAKANO, Haruko KURIHARA, Nina YASUDA
    • Organizer
      5th Asia-Pacific Coral Reef Symposium
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 沖縄島大浦湾におけるユビエダハマサンゴ大規模群落の形成年代2023

    • Author(s)
      佐野 亘,磯村 尚子,中野 義勝,横山 祐典,宮入 陽介,菅 浩伸
    • Organizer
      日本サンゴ礁学会第26回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ユビエダハマサンゴPorites cylindricaの繁殖生態2022

    • Author(s)
      伊野波佳介・栗原晴子・銘苅海星・磯村尚子
    • Organizer
      日本サンゴ礁学会第25回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ユビエダハマサンゴにおける隠蔽種の検証2022

    • Author(s)
      銘苅海星・中野晃・伊野波佳介・中野義勝・栗原晴子・安田仁奈・磯村尚子
    • Organizer
      日本サンゴ礁学会第25回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 中琉球(沖縄本島周辺、奄美群島)における特異なサンゴ群落の保全に向けて2022

    • Author(s)
      中野義勝・磯村尚子
    • Organizer
      日本サンゴ礁学会第25回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ユビエダハマサンゴの配偶子形成と産卵2021

    • Author(s)
      銘苅海星・磯村尚子
    • Organizer
      日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 高水温によるユビエダハマサンゴPorites cyrindricaの繁殖への影響評価2021

    • Author(s)
      伊野波佳介・栗原晴子・磯村尚子
    • Organizer
      日本サンゴ礁学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 沖縄本島備瀬の海草藻場における長期環境変動2021

    • Author(s)
      佐野 亘・中野義勝・横山祐典・藤田和彦・宮入陽介・磯村尚子・菅 浩伸
    • Organizer
      日本サンゴ礁学会
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      2021 Annual Research Report
  • [Book] 喜界島 海と陸のサンゴ図鑑2022

    • Author(s)
      深見裕伸・佐々木圭一・磯村尚子・北野裕子・藤井琢磨
    • Total Pages
      208
    • Publisher
      喜界島サンゴ礁科学研究所
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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 磯村研

    • URL

      https://sites.google.com/site/onctenvbiores/home/isomuralab

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  • [Remarks]

    • URL

      https://sites.google.com/site/onctenvbiores/home/isomuralab

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  • [Remarks] 磯村研究室の紹介

    • URL

      https://sites.google.com/site/onctenvbiores/home/isomuralab

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  • [Remarks] 沖縄工業高等専門学校生物資源工学科 磯村研究室の紹介

    • URL

      https://sites.google.com/site/onctenvbiores/home/isomuralab

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      2020 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] サンゴの産卵誘導方法及び装置2020

    • Inventor(s)
      山城信三・竹村明洋・磯村尚子
    • Industrial Property Rights Holder
      山城信三・竹村明洋・磯村尚子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Acquisition Date
      2024
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URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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