Larval dispersal of animals endemic to deep-sea hydrothermal vents

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15893
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Yahagi Takuya 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (50808029)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 深海熱水噴出域 / 化学合成生態系 / 底生生物 / 浮遊幼生 / 海洋表層

Outline of Final Research Achievements

Deep-sea hydrothermal vents harbor unique invertebrate assemblages supported by primary production of chemosynthetic bacteria. Larval dispersal contributes to the geographic distribution and population dynamics of the vent-endemic animals, but difficulties in observations of microscopic larvae have hampered the inference of their dispersal process in the ocean. The present study on the biogeography and early-life history traits of vent animals suggests that the planktotrophic larvae of the examined species (Gastropoda: Phenacolepadidae) migrate vertically from hydrothermal vents to the surface water as a compulsory part of their life cycle and utilize the advantages of high food supply and strong currents for growth and dispersal. This finding sheds light on the connectivity between photosynthetic and chemosynthetic ecosystems.

Free Research Field

海洋生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、世界の海洋底、特にプレート拡大軸や沈み込み帯付近に形成される熱水噴出域生態系を対象として、地理的分布の規定、生物群集の成立や機能および海洋物質循環に関する新たな知見を得た。深海熱水噴出域に生息する底生生物群集は光合成基礎生産に依存せず、海洋生態系において特異な位置付けにあるとみなせるが、本研究成果は、熱水域固有動物の複数種について、化学合成生態系および光合成生態系をダイナミックに行き来する生活史を明らかとした。これら生物学的知見は、海底熱水鉱床の開発に伴う生物への環境影響が懸念されている昨今において、絶滅危惧種評価や効果的な海洋保護区選定にも貢献するものである。