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Identification of factors limiting the recovery from bleaching

Research Project

Project/Area Number 20H03330
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 InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

Takahashi Shunichi  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (80620153)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 波利井 佐紀  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (30334535)
丸山 真一朗  東北大学, 生命科学研究科, 助教 (50712296)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords白化 / 地球温暖化 / 共生 / サンゴ / 高温ストレス / 回復 / 褐虫藻
Outline of Research at the Start

海水温が異常に高くなると、サンゴは共生する藻類(褐虫藻)を失い白化する。白化直後のサンゴはまだ生きており、褐虫藻を再共生させることで回復する。しかし、その回復が遅れると、褐虫藻からの栄養が不足し、サンゴは死滅する。大規模白化により多くのサンゴが死滅していることからもわかるように、自然界では白化からの回復は容易ではない。本研究では、その原因を解明する。

Outline of Final Research Achievements

Increases in seawater temperature causes coral bleaching through the loss of symbiotic algae, zooxanthellae. Just after bleaching, corals are still alive. Therefore, bleached corals have the potential to recover, if they can recover the required density of symbiotic algae. However, in nature, bleached corals often fail to recover, resulting in mortality. In this study, we found that symbiotic algae temporarily lose their infectivity after exposure to heat stress. Importantly, sensitivity to heat stress differed between species (types) of symbiotic algae. Our results demonstrated that recovery after bleaching can be induced by minimizing the loss of infectivity of symbiotic algae.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地球温暖化によるサンゴ礁生態系の貧弱化が大きな社会問題となっており、その大きな理由の一つがサンゴの白化による死滅である。白化した直後のサンゴは生きており、褐虫藻を再獲得することで、サンゴは白化から回復することができる。しかし、自然界では、その回復が見られないことが度々あり、これが白化したサンゴの死滅を引き起こしている。本研究課題では、白化からの回復を困難にしている原因が、高温ストレスを受けた褐虫藻の共生能力の喪失であること、またその温度感受性が褐虫藻種(タイプ)間で異なることも明らかにした。これらの成果は、将来、「白化から回復促進」や「サンゴ礁保全」への応用が期待される。

Report

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

    (9 results)

All 2022 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 7 results)

  • [Int'l Joint Research] James Cook University(オーストラリア)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Loss of symbiont infectivity following thermal stress can be a factor limiting recovery from bleaching in cnidarians2020

    • Author(s)
      Mariko Kishimoto, Andrew H. Baird, Shinichiro Maruyama, Jun Minagawa & Shunichi Takahash
    • Journal Title

      The ISME Journal

      Volume: 14 Issue: 12 Pages: 3149-3152

    • DOI

      10.1038/s41396-020-00742-8

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地球温暖化とサンゴの白化2022

    • Author(s)
      高橋俊一
    • Organizer
      港区立みなと科学館・気象庁・自然科学研究機構連携講座
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] サンゴと藻類の共生:サンゴの高温環境適応2022

    • Author(s)
      高橋俊一
    • Organizer
      立命館大学第4期拠点形成型R-GIRO研究プログラム「気候変動に対応する生命圏科学の基盤創生」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] サンゴと藻類の共生:環境に適した共生パートナーの獲得と環境適応2022

    • Author(s)
      高橋俊一
    • Organizer
      ERATO共生進化機構先端セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] サンゴに共生する藻類の光と影2022

    • Author(s)
      高橋俊一
    • Organizer
      第75回日本酸化ストレス学会学術集会シンポジウム「藻類由来機能性物質」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] サンゴと藻類の共生:パートナーで運命が変わる2022

    • Author(s)
      高橋俊一
    • Organizer
      第21回日本分類学会連合公開シンポジウム「共生-種を超えたつながり-」
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] サンゴの高温適応2022

    • Author(s)
      高橋俊一
    • Organizer
      第21回名古屋大学遺伝子実験施設公開セミナー「光合成を利用する動物、その巧みな生き方」
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] サンゴと藻類の共生:サンゴの高温環境適応2020

    • Author(s)
      高橋俊一
    • Organizer
      マリンバイオテクノロジー学会シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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