2020 Fiscal Year Annual Research Report
高感度14C分析で解明する熱水域ベントスの栄養生態とその成立プロセス
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19H03305
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
嶋永 元裕 熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 教授 (70345057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡部 裕美 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), 准研究主任 (50447380)
野牧 秀隆 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), 主任研究員 (90435834)
横山 祐典 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (10359648)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 熱水噴出孔 / 炭素同位体比 / ベントス / 群集 / 栄養生態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
伊豆海域の海底火山カルデラ内の熱水域から、我が国初の熱水固有カイアシ類（Dirivultidae）として記載されたStygiopontius senokuchiaeの成体がほぼ優占したチムニー表面から同所的に採集され、形態の特徴およびDNA分析から本種の幼体であることを確定したコペポディド４齢幼体、５齢幼体の有機物炭素同位体比を分析したところ、本種成体の有機物炭素同位体比と有意差がなく、いずれも化学合成由来有機物を主食とする生物が示す値の範囲に含まれた。また複数のチムニーから採集された本種コペポディド幼体(現段階ではDNA分析が進まなかった若齢幼体も形態から本種とみなす)の齢組成を比較したところ、各齢の組成は異なるチムニー、あるいは同じチムニーの異なる場所で有意に異なり、化学合成活性が大きい場所で幼体の組成が高くなることを示唆する結果が得られた。また、メスは４齢以降急激に体長が増加(約1.5倍)するのに対して、オスは４齢以降はあまり成長しないこともわかってきた
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一般の海底と異なり、底生カイアシ類は熱水噴出直近部で多様性が低いが、これは、彼らが小型で移動能力が低く、熱水噴出直近部の高温・高硫化物濃度に耐えられないためであると考えられている。一方で、S. senokuchiaeをはじめとするDirivultidae科カイアシ類は体が大きく、この体サイズが熱水耐性に関係があると考えられていた。本研究計画遂行当初、我々は、Dirivultidae科カイアシ類は幼体期にチムニー間を移動して新たなる生息地に着底すると考えられているため、S. senokuchiaeの幼体においては、栄養源としての化学合成由来有機物への依存度は成体よりも低いのではないかと予想していた。しかし本年度の我々の研究結果は、「少なくとも4齢以降の本種幼体は、成体と同様、化学合成由来有機物を主たる栄養源としている」という、ほとんど分かっていなかった熱水域固有カイアシ類の生活史の興味深い特徴の一つを示唆した。このように、コロナ流行により研究費の一部を次年度に繰り越したが、延長も含めた期間全体を通しては、当初の作業仮説をいい意味で裏切る興味深い結果が得られ、おおむね研究はうまく進んでいると考える。これらの研究成果の一部は、2021年度の日本甲殻類学会大会において発表された。
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| Strategy for Future Research Activity |
メイオベントスに関しては、S. senokuchiaeの幼体の塩基配列分析・放射性炭素同位体比分析・炭素安定同位体比分析で培ったノウハウを元に、もう一つの優占類群で、Dirivultidae科カイアシ類より小型のソコミジンコ類優占分類群の未記載種の同定、栄養生態の分析に応用する。
さらに、大型熱水固有生物に関しても、本年度までに行ったイトエラゴカイの分析で培ったノウハウを元に、海洋研究開発機構や東大大気海洋研究所が誇る技術を用いて、様々な固有種の大きさの異なる幼体の同位体比を分析することにより、成長に伴う炭素源の変化（化学合成系への依存度の増加の可能性）を明らかにする。これらの解析結果を元に、メイオサイズからメガサイズまで、多様なサイズと生活史を内包する熱水域ベントスの栄養生態とその成立プロセスに関する大枠を示す(323文字)。
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Research Products
(1 results)
