2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analyses of food web and biodiversity mechanism of Lake Taihu where the occurrence of water bloom is normalized
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16H02747
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
西村 修 東北大学, 工学研究科, 教授 (80208214)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮田 直幸 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (20285191)
坂巻 隆史 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60542074)
野村 宗弘 東北大学, 工学研究科, 助教 (70359537)
藤林 恵 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (70552397)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 必須脂肪酸 / 食物連鎖 / 藍藻 / 有機物 / 原生動物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
藍藻は，捕食者にとって必須の栄養素の欠如、毒性物質の産生、およびフロック形成による食物連鎖の阻害のために貧弱な食物源と考えられてきた．すなわち湖沼における藍藻の優占化は動物プランクトンから魚に至るより高栄養段階の動物への炭素移動を妨げる可能性がある．本研究では，太湖の底生動物に対する藍藻の食物源としての寄与を明らかにするために，脂肪酸バイオマーカー，脂肪酸の安定炭素同位体比，およびバルクの炭素・窒素安定同位体比を用いて，富栄養湖における藍藻を起点とする炭素移動を調べた．陸上植物および動物（底生動物、主要消費者）を，7月に中国太湖から収集した．安定同位体（δ13 Cおよびδ15 N）と脂肪酸バイオマーカーを組み合わせて解析した結果，底生動物および漂泳性動物の食物餌にはわずかな違いしかなく，藍藻がそれらの主な食物源であることが明らかになった．加えて，細菌に特異な脂肪酸のδ13 Cの結果から，細菌が陸上植物の代わりに比較的易分解性で利用しやすい藍藻を炭素源として優先的に利用し，細菌は堆積物中の有機物の蓄積に陸上植物と同等に大きく影響することが明らかとなった．これらの新しい知見は，深い湖だけでなく浅い富栄養湖沼においても，生物地球化学的プロセスの劇的な変化を伴って堆積過程で藍藻の顕著な消費が起こることを示している．
珪藻の脂肪酸バイオマーカーである20：5n3（EPA）は水生動物にとって必須脂肪酸であり，多くの動物は食物源として珪藻からEPAを得なければならない．藍藻の水の華が発生する富栄養湖沼でEPAの摂取は難しいことから，原生動物によるEPAの生産の可能性を仮説として実験的検討を行った．原生動物Cyclidium sp.をEPAを含まない培地で培養した結果，再生産が継続可能なことが明らかになり，藍藻が異常増殖する湖沼においては腐食連鎖における原生動物による必須脂肪酸の産生が生態系の成り立ちを支えている可能性が示された．
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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