微小化学分析・結晶組織観察から試みる造礁性サンゴ骨格形成過程の理論化

• Project/Area Number: 17J07874
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Petrology/Mineralogy/Economic geology
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 甕 聡子 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(高知コア研究所), 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 造礁サンゴ / カルシウム炭酸塩 / 褐虫藻 / 共生関係 / バイオミネラリゼーション / 炭素同位体 / 酸素同位体 / 結晶組織 / バイタルエフェクト

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、サンゴと共生している褐虫藻がサンゴ骨格形成過程において果たす役割の解明を目的としている。褐虫藻のいるサンゴといないサンゴの骨格の化学組成や骨格構造・組織を比較することでこの目的を達成することを目指した。
サンゴの飼育実験によって目的に適した試料が得られるため、まず褐虫藻を取り込んだサンゴと、取り込ませないサンゴの飼育方法の確立を行った。化学的特徴として酸素・炭素安定同位体に着目する点から、複数の飼育温度条件での長期間の飼育を行った。光量は昼夜サイクル（12時間ごとにライトのスイッチをOn, Off）を再現しつつ、温度条件以外の環境を一定に保った。このように飼育したサンゴ骨格について、骨格ミリ‐マイクロオーダーの分析として、光学顕微鏡観察と走査電子顕微鏡観察による骨格構造全体の観察を行った。その結果、どの条件で飼育したサンゴにも、現生の造礁サンゴに見られる骨格構造（底盤と莢壁）の特徴がみられることを確認した。サンゴ骨格中の酸素・炭素安定同位体比のバルク測定は安定同位体比質量分析計を用いて行った。測定の結果、酸素・炭素安定同位体比の海水温に対する変化を捉えることができた。また集束イオンビーム加工装置でサンゴ骨格の構造の一つであるセプタを切り出し、透過電子顕微鏡を用いて骨格微細組織を観察した。その結果、褐虫藻有り無しどちらの骨格も、石灰化中心と繊維状組織というサンゴ骨格を形成する基本的な組織で構成されていることが確認された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] サンゴ稚ポリプ骨格の微細組織観察 (2019)
  • Author(s): 甕聡子，波利井佐紀，富岡尚敬，兒玉優，伊藤元雄
  • Organizer: 日本サンゴ礁学会第22回大会
• [Presentation] 造礁サンゴ骨格の構成要素ごとの微細組織観察 (2019)
  • Author(s): 甕聡子，波利井佐紀，兒玉優，富岡尚敬，伊藤元雄
  • Organizer: 日本鉱物科学会
• [Presentation] 造礁サンゴ骨格が海水のMg/Ca比と共生藻から受ける影響 (2018)
  • Author(s): 甕聡子，川野潤，波利井佐紀，兒玉優，富岡尚敬，伊藤元雄，渡邊剛，永井隆哉
  • Organizer: 日本鉱物科学会2018年年会
• [Presentation] Influences of symbiotic algae on skeletal mineral phases of scleractinian coral cultured with different Mg/Ca mol ratios (2017)
  • Author(s): Satoko Motai, Jun Kawano, Saki Harii, Tsuyoshi Watanabe, Takaya Nagai
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting
• [Presentation] 造礁サンゴ骨格形成に共生藻と海水Mg/Caモル比が与える影響 (2017)
  • Author(s): 甕聡子，川野潤，波利井佐紀，兒玉優，富岡尚敬，伊藤元雄，渡邊剛，永井隆哉
  • Organizer: 日本鉱物科学会年会
• [Presentation] The mineralogical features of aposymbiotic coral skeletons cultured in seawater varied Mg/Ca molar ratios (2017)
  • Author(s): Satoko Motai, Jun Kawano, Saki Harii, Tsuyoshi Watanabe, Takaya Nagai
  • Organizer: 14th International Symposium on Biomineralization