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2013 Fiscal Year Annual Research Report

浮遊性有孔虫の飼育実験と殻体安定同位体の個体発生解析に基づく光共生進化史の究明

Research Project

Project/Area Number 13J05477
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

高木 悠花  早稲田大学, 理工学研究科, 特別研究員DC1

Keywords浮遊性有孔虫 / 光共生 / 共生藻 / クロロフィル蛍光測定 / 古生態 / 炭素・酸素同位体比
Research Abstract

本研究では, 浮遊性有孔虫と藻類の共生関係(光共生)の量的な評価, および化石にも適用可能な生態識別指標の確立を目指し, 現生浮遊性有孔虫の飼育実験と殻体同位体比組成分析を行っている.
平成25年度は, まず飼育に適した有孔虫種を選定するため, プランクトンネットにより採取した浮遊性有孔虫12種について継続飼育を試み, 飼育環境下でよく成長する種を選定した. また, 有孔虫の共生藻密度(クロロフィル濃度)を生きたまま定量すべく, 高速フラッシュ励起蛍光法(FRRF)を用いてクロロフィル蛍光を測定するプロトコルの検証も行った. この蛍光測定法を浮遊性有孔虫に対して適用するのは本研究が初めてであるが, 検証の結果, 測定されるクロロフィル蛍光から有孔虫1個体あたりのクロロフィル濃度を見積もることができた. またFRRF測定を多くの有孔虫種に対して実施し, その関係性を確認するため, 海洋地球研究船「みらい」によるMR13-04航海に参加し, 有孔虫のサンプリングおよび船上でのFRRF測定を行った, その結果, 上述のクロロフィル蛍光とクロロフィル濃度の関係性が浮遊性有孔虫一般に適用可能であることが明らかとなり, またこれまで共生関係が不明であった種の光共生生態が新たに確認されるなど, 一定の成果が得られた.
12月には, 有孔虫個体の成長に伴う, 細胞内の共生藻の増殖・減少過程を明らかにするため, G. sacculiferとG. siphoniferaを用いた継続飼育実験を実施し, FRRF測定を飼育期間中, 全個体に対し継続的に行った. FRRF測定の結果, 個体の成長に伴う明瞭なクロロフィル蛍光の増加と, リプロダクション(遊走子・放出)直前の急激な減少が確認され, 共生藻の増殖と, その後の有孔虫による消化というプロセスが明らかとなった. また種間では光合成の特性(光合成活性, 光の利用効率など)に違いが見られ, 各種が有する共生藻の種類によって異なる特性を示すことが明らかとなった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

飼育実験, およびクロロフィル蛍光測定による光合成の定量についてはおおむね順調に進んでいるうえ, これらにより, 浮遊性有孔虫の光共生について新たな知見も得られている. 当初, 初年度のうちに着手する予定の殻体の同位体分析は, 分析機器を所有する研究室の移転などがあり未実施であるが, 26年度中に開始できる予定である.

Strategy for Future Research Activity

飼育実験に関しては, 26年度6月に航海を実施し, 黒潮流路でサンプルを入手する予定である. ただし, 航海でのサンプリングは, 現場海況の関係等で思うようにサンプルが得られない可能性もあるため, その場合は25年度と同様に瀬底島の実験施設にて, サンプリングおよび飼育実験を実施する予定である. また25年度に着手できなかった同位体比分析は, 26年度前半には開始する予定である. 25年度の飼育試料の処理はおおむね済んでおり, また分析機器を所有する茨城高専にはすでに使用の許諾を得ているので, 本件は予定通り遂行可能であると考えている.

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] 浮遊性有孔虫のバイオミネラルに記録される光共生生態2013

    • Author(s)
      高木悠花・守屋和佳・平野弘道
    • Journal Title

      月刊地球

      Volume: 35 Pages: 697-704

  • [Presentation] FRRFで暴く浮遊性有孔虫光共生生態の新知見2014

    • Author(s)
      高木悠花, 木元克典, 藤木徹一, 倉沢篤史, 平野弘道
    • Organizer
      微古生物学リファレンスセンター研究集会2014
    • Place of Presentation
      海洋研究開発機構横浜研究所(横浜, 神奈川)
    • Year and Date
      2014-03-01
  • [Presentation] Measuring photosynthesis of symbiont-bearing planktic foraminifers and implications for ecological difference2014

    • Author(s)
      Takagi, H., Kimoto, K., Fujiki, T., Kurasawa, A., Hirano, H.
    • Organizer
      International Symposium on Foraminifera (Forams 2014)
    • Place of Presentation
      University of Concepcion (Concepcion, Chille)
    • Year and Date
      2014-01-20
  • [Presentation] 飼育浮遊性有孔虫に見る石灰化と光共生生態2013

    • Author(s)
      高木悠花, 木元克典, 藤木徹一, 倉沢篤史, 平野弘道
    • Organizer
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「バイオミネラリゼーションと石灰化-遺伝子から地球環境まで-
    • Place of Presentation
      東京大学大気海洋研究所(柏, 千葉)
    • Year and Date
      2013-10-31
  • [Presentation] 生態指標としての浮遊性有孔虫同位体比成長履歴2013

    • Author(s)
      高木悠花, 守屋和佳, 石村豊穂, 鈴木 淳, 川幡穂高, 平野弘道
    • Organizer
      2013年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      筑波大学(つくば, 茨城)
    • Year and Date
      2013-09-13
  • [Presentation] Chamber-by-chamber isotopic history of individual planktic foraminifers : Detection of photosymbiotic ecology from fossils2013

    • Author(s)
      Takagi, H., Moriya, K., Ishimura, T., Suzuki, A., Kawahata H., Hirano, H.
    • Organizer
      11th International Conference on Paleoceanography (ICP11)
    • Place of Presentation
      Hotel Melia Sitges (Sitges, Spain)
    • Year and Date
      2013-09-01
  • [Presentation] Ontogenetic stable isotope records of modern planktic foraminifers from Sagami Bay, Japan2013

    • Author(s)
      Takagi, H., Moriya, K., Ishimura, T., Suzuki, A., Kawahata, H., Hirano, H.
    • Organizer
      Goldschmidt 2013
    • Place of Presentation
      Firenze Fiera Congress & Ex hibition Centre (Florence. Italy)
    • Year and Date
      2013-08-26
  • [Presentation] 相模湾より得られた現生浮遊性有孔虫の成長段階別安定同位体比記録と水柱構造2013

    • Author(s)
      高木悠花, 守屋和佳, 石村豊穂, 鈴木 淳, 川幡穂高, 平野弘道
    • Organizer
      日本古生物学会2013年年会
    • Place of Presentation
      熊本大学(熊本, 熊本)
    • Year and Date
      2013-06-29

URL: 

Published: 2015-07-15  

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