2009 Fiscal Year Annual Research Report
地球・地域環境変化と生物進化:ミジンコ休眠卵を用いた分子古生物学的解析
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19207003
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
占部 城太郎 Tohoku University, 大学院・生命科学研究科, 教授 (50250163)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河田 雅圭 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (90204734)
横山 潤 山形大学, 理学部, 教授 (80272011)
上田 眞吾 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (40318390)
小田 寛貴 名古屋大学, 年代測定総合研究センター, 助教 (30293690)
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| Keywords | 古陸水学 / 植物プランクトン / 動物プランクトン / 湖 / 堆積物 / 休眠卵 / カロチノイド / 環境変動 |
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| Research Abstract |
高山湖沼は集水域に恒常的な人間活動は無く、平地湖沼のような集水域レベルの人為的な影響は極めて少ない。しかし、我が国の高山湖沼の生態系が大気降下物など広域的な環境変化によってどのような影響を受けているのかは全く判っていない。そこで、本研究は八幡平国立公園内にある高山湖沼を対象に、堆積物に保存されている動植物プランクトン遺骸を調べるとともに、安定同位体等を用いて大気降下物とその影響シグナルの検出を試みた。また、本年度は古陸水学的手法と分子生物学的手法の利点を用いて地域的な人間活動の影響を詳細に把握することが可能かを調べるため、直接的な人為的影響が大きいと考えられる山地のため池を比較対象にした調査も行った。
前年度までの調査・分析結果から、八幡平高山湖沼では1950年以降、全窒素・全リンの増加に伴い、動植物プランクトンが増加するなど、富栄養化していることが判明している。そこで、堆積物に含まれる微量金属や鉛安定同位体比分析を行ったところ、1950年以後に大陸起源の大気降下物が増加していることが明らかとなった。これら一連の結果は、高山湖沼での富栄養化は大陸を起源とする栄誉物質の増加によることを示唆している。
山形県の山地にあるため池の調査では、過去100年の間に動物プランクトンとして重要なミジンコ類3種が生息していたことが、休眠卵を用いた分子生物学的手法により明らかにすることが出来た。特にそれら3種は近似種であるため、休眠卵の形態では種レベルの同定はできないことから、分子生物学的手法は過去の生物群集の復元に強力なツールとなることが示された。なお、動植物プランクトン遺骸や地域住民の聞き取り調査と合わせて解析を行ったところ、これら3種の変遷は1930年代のワカサギの放流、1970年代後半のブラックバスの侵入などと関連して生じていることもわかった。
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