Effects of light wavelength and intensity on the larval attachment behavior of marine sessile organisms

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15897
• 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: Nagasaki University
• Principal Investigator: KIM Hee-Jin 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (10823437)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 付着生物幼生 / 光波長 / 光強度 / 眼点 / 走光性 / 付着行動

Outline of Final Research Achievements

This study employed two sessile organisms the Pacific oyster and intertidal barnacle, and demonstrated the functional effects of eyespot on their phototactic behavior. Eyespot light absorbance as well as phototaxis and attachment were investigated under different light conditions established by the combinations of 6 wavelengths and 3 intensities. The Pacific oyster larvae on attachment stage efficiently absorbed red light and positive phototaxis and higher attachment rate was observed under red light. On the other hand, 3 developmental stages of intertidal barnacle larvae (nauplius I~II, VI, cyprid) showed the different pattern of phototaxis. Initial stage larvae showed no pattern of phototaxis, while the last two stages showed the strongest positive phototaxis and higher attachment rate under blue light among the tested visible lights. The obtained results define the light-response mechanisms that potentially affect the distribution of sessile organisms.

Free Research Field

動物プランクトン生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、付着生物が幼生期に持つ眼点の役割が明らかになり、光は岩盤潮間帯で観察される付着生物の帯状分布に影響を与える物理要因の一つであることが証明された。得られた結果は、マガキのような水産有用種に対しては、環境悪化による採苗率低減を解決する採苗記述改良に応用できる。また、フジツボのような汚損生物に対しては、付着防止技術（防汚システム）開発にも寄与する。現在、汚損生物の付着防止のため用いられている化学塗料は、広い範囲で悪影響を及ぼすため、その使用を制限している。本研究で得られた付着を抑制する光条件を用いることにより環境にやさしい防汚システムを構築することができる。