| 研究領域 | ｐＨ応答生物学の創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05790
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
栗原 晴子 琉球大学, 理学部, 教授 (40397568)
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| 研究分担者 |
久保田 好美 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (80710946)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2022年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2021年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2020年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
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| キーワード | 海洋酸性化 / pH / サンゴ / 有孔虫 / 適応 / サンゴ類 / 有孔虫類 / 酸性化 / 海洋生物 / 進化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大気CO2分圧の増加に伴う海洋酸性化は多くの海洋生物、特に炭酸カルシウム生物（サンゴや有孔虫など）に深刻な影響を及ぼす。本研究では「pH応答生物学の創成」を実現するべく、主に酸性化耐性サンゴ等を用いて低pH環境に対する生理・生態学的応答の解明、ならびに生理・医学研究者とタッグを組むことにより、分子レベルでの機構解明を遂行することによって、海洋生物が海水pHの変化にどのように応答・適応しているのかを解明する。さらに化石種を用いて、形態や群集組成を評価することで地球史上過去に生じたpH環境の変動に対し、生物がどのように応答し変化してきたのかを解明する。
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| 研究実績の概要 |
サンゴと有孔虫に焦点をあて海水pH環境に対する海洋生物の応答、適応、進化の観点からの評価を目的とした。課題１では低pH環境を示す沖縄県硫黄鳥島海域でのサンゴ群集調査からはイシサンゴ類が見られない一方で八放サンゴに属し唯一CaCO3骨格を持つアオサンゴを発見した。アオサンゴを低pH環境下で飼育した結果酸性化に対する耐性が高い事が示された。アオサンゴ類は大気CO2分圧が急激に増加した白亜紀に誕生した一方多くのイシサンゴ類が絶滅したとされ，サンゴの進化においてpH耐性が重要な役割を果たしていると考えられる。また低pH環境を示すパラオニッコー湾では湾内では生息していないミドリイシサンゴの成体を湾内に移植しても生存可能であったが湾内に設置した基盤にはその幼生が着底せず稚サンゴの生存の有無が要因であると示唆された。一方湾内外で生息するユビエダハマサンゴとハナヤサイサンゴを交換移植した結果両サンゴ共に従来生息する環境下で最も高い活性を示し遺伝子発現にも違いが見られた事からサンゴ種によって低pH環境への適応能力に違いがあると示唆された。課題２では現生有孔虫では自然環境での殻密度と水深に対して変化するpHやアルカリ度との関連は知られていない。沖縄島周辺の水深250から2700mで採取された底生有孔虫の殻密度をマイクロX線CTで計測した。その結果水深250から1000mまではpHが低下傾向にある一方有孔虫の殻密度は増加したが、pHが徐々に増加する1000m以深では殻密度はわずかに低下傾向を示した。pHを変化させた飼育実験の結果と逆の結果となり、自然界での殻密度はpH低下にある程度耐性があること、アルカリ度等の殻の材料が増加することで高密度の殻が形成されると示唆された。始新世初期の浮遊性有孔虫の殻密度形成がpHの低下に対して殻密度を低下しないことからも有孔虫がpH低下に耐えうる事を示唆している。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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