Seaweed vegetations around Japan during LGM and their recovery focusing the coastal environment of the Sea of Japan

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H04832
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 川井 浩史 神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 教授 (30161269)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 雅大 神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 特命助教 (30637088) ; 羽生田 岳昭 神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 助教 (40379334) ; 廣瀬 孝太郎 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (60596427) ; 岡崎 裕典 九州大学, 理学研究院, 准教授 (80426288)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 海藻 / 系統地理 / 最大氷期 / レフュジア

Outline of Annual Research Achievements

氷河期の海面変動は，現在の海藻類の地理的分布や各地域集団の遺伝的多様性に直接的な影響を与えたと考えられる。日本周辺でも氷河期には高緯度域に分布する海藻類はより低緯度のレフュジアで生き延び，氷河期終了後，再び分布を広げ，現在の地理的分布が成立した。一方，日本海は最大氷期には海面低下による閉鎖化でほぼ淡水化し，ほとんどの海藻類は死滅したとされる。しかし，対馬暖流の流入状況については議論があり，またレフュジアの位置についても知見は少ない。そこで日本周辺の沿岸に分布し，異なる生育水深や塩分耐性を示す海藻類の各地域集団の遺伝的多様性の解析を行い，最大氷期以降の系統地理を明らかにすることを目的として研究を行った。これらの条件に合致する種として，褐藻イロロ，ウミウチワ，ヘラヤハズ，ハバノリ，セイヨウハバノリ，ツルモ，ワカメ，紅藻オキツノリ，ワツナギソウを対象として，cox1, cox3，nad3-16S rDNA，tatC-tLeu遺伝子領域などの塩基配列に基づく系統解析と各ハプロタイプの地理的分布の解析を行った。その結果，地理的な構造が認められなかったウミウチワとセイヨウハバノリを除くと韓国，西日本太平洋および瀬戸内海，東日本太平洋の各沿岸域にそれぞれ遺伝的に近い集団が分布するという傾向が見られた。また，セイヨウハバノリでも地理的な構造とは一致しないが，本州以南では大きく２つの集団が認められた。これらのことは，最大氷期に日本沿岸において２つの隔離されたレフュジアが存在した可能性を示している。また，ウミウチワ，ヘラヤハズ，ワツナギソウなどの種では日本海沿岸においても多様な遺伝子型が認められ，また本州太平洋沿岸と共通するものも認められたことと浮遊性有孔虫殻の酸素同位体比による解析結果から，最大氷期においても日本海へ対馬暖流の流入がある程度継続していた可能性が示唆された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Oregon State University(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Oregon State University
• [Int'l Joint Research] Institute of Oceanology(中国)
  • Country Name: CHINA
  • Counterpart Institution: Institute of Oceanology
• [Int'l Joint Research] University of A Coruna(スペイン)
  • Country Name: SPAIN
  • Counterpart Institution: University of A Coruna
• [Journal Article] Tinocladia sanrikuensis sp. nov. (Ectocarpales s.l., Phaeophyceae) from Japan (2019)
  • Author(s): Hanyuda Takeaki、Takeuchi Kazusa、Kawai Hiroshi
  • Journal Title: Phycological Research Volume: 67 Pages: 1～7
  • DOI: https://doi.org/10.1111/pre.12367
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic examination of the type specimen of Ulva australis suggests that it was introduced to Australia (2018)
  • Author(s): Hanyuda Takeaki、Kawai Hiroshi
  • Journal Title: Phycological Research Volume: 66 Pages: 238～241
  • DOI: https://doi.org/10.1111/pre.12222
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Possible origins of planktonic copepods, Pseudodiaptomus marinus (Crustacea: Copepoda: Calanoida), introduced from East Asia to the San Francisco Estuary based on a molecular analysis (2018)
  • Author(s): Ohtsuka Susumu、Shimono Takaki、Hanyuda Takeaki、Shang Xu、Huang Changjiang、Soh Ho Young、Kimmerer Wim、Kawai Hiroshi、Itoh Hiroshi、Takashi Ishimaru、Tomikawa Ko
  • Journal Title: Aquatic Invasions Volume: 13 Pages: 221～230
  • DOI: https://doi.org/10.3391/ai.2018.13.2.04
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Molecular phylogeny of the benthic dinoflagellate Cabra matta (Dinophyceae) from Okinawa, Japan (2018)
  • Author(s): Yamaguchi Aika、Wakeman Kevin C.、Hoppenrath Mona、Horiguchi Takeo、Kawai Hiroshi
  • Journal Title: Phycologia Volume: 57 Pages: 630～640
  • DOI: 10.2216/18-7.1
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Invasion threat of benthic marine algae arriving on Japanese tsunami marine debris in Oregon and Washington, USA (2018)
  • Author(s): Hansen Gayle I.、Hanyuda Takeaki、Kawai Hiroshi
  • Journal Title: Phycologia Volume: 57 Pages: 641～658
  • DOI: 10.2216/18-58.1
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Ecological shifts due to anthropogenic activities in the coastal seas of the Seto Inland Sea, Japan, since the 20th century (2018)
  • Author(s): Irizuki, T., Hirose, K., Ueda Y., Fujihara, Y., Ishiga, H. and Seto, K.
  • Journal Title: Marine Pollution Bulletin Volume: 127 Pages: 637～653
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.12.050
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A quest for the origin of laminarian kelps (2019)
  • Author(s): Kawai, H.
  • Organizer: British Phycological Society 67th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Taxonomic revision of Eudesme (Ectocarpales s.l., Phaeophyceae). (2018)
  • Author(s): Kawai, H., Hanyuda, T., Sun, Z.M., Barbara, I., Peters, A.F.
  • Organizer: British Phycological Society Winter Meeting 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Taxonomic revision of Japanese Sauvageaugloia species (Ectocarpales s.l., Phaeophyceae) (2018)
  • Author(s): Kawai, H., Hanyuda, T., Shibata, K., Kamiya, M., Peters, A.F.
  • Organizer: 72nd Annual Phycological Society of America Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ten years’ monitoring of subtidal algal beds of Hyogo Prefecture by the “Monitoring Sites 1000 Moba” Project (2018)
  • Author(s): Kawai, H., Abe, M., Kamiya, M., Kurashima, A., Shimabukuro, H., Murase, N., Yoshida, G., Terada, R.
  • Organizer: 2018 International EMECS meeting
  • Int'l Joint Research