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pH耐性海洋生物群から迫るpH適応獲得機構の解明

計画研究

研究領域pH応答生物学の創成
研究課題/領域番号 20H05790
研究種目

学術変革領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関琉球大学

研究代表者

栗原 晴子  琉球大学, 理学部, 教授 (40397568)

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)
研究期間 (年度) 2020-10-02 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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)
キーワードpH / 気候変動 / 海洋環境 / サンゴ / 有孔虫 / 進化 / 海洋酸性化 / 適応 / サンゴ類 / 有孔虫類 / 酸性化 / 海洋生物
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。

研究成果の概要

大気CO2増加によって海のpHは急速に低下する酸性化が引き起こされつつある。一方で地球史において過去海水のpHは劇的な変化を繰り返してきたとされる。本研究では天然状態で低pH環境を示す特殊な海域に生息する生物(サンゴ)およびpHが変化する環境だった時代を生き抜いてきたとされる有孔虫類の化石,さらには低pH環境を示す深海に生息する現生の底生有孔虫を用いて,このようなpH環境の変動に対する生物の応答を評価した。その結果,海水のpH変化は生物に対して大きなストレスとなりうる一方で生物の適応,さらには進化を引き起こす要因ともなりうることを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,社会活動に伴う気候変動によって,海洋生物や生態系が将来どのような応答を示す可能性があるのかを予測するのに役に立つだけでなく,その適応策を考案する上で貴重な科学的データを提供する。さらには現在みられる多様な生物種が過去の大気CO2濃度などの地球環境の変動と共にどのように進化してきたのかそのプロセスを解明する上での科学的なデータが得られた点で重要な成果が得られたと言える。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 7件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 10件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Palau International Coral Reef Center(パラオ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Scripps Institution of Oceanography(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Palau International Coral Reef Center(パラオ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] PICRC(パラオ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Reproductive consequences of thermal stress-induced bleaching in the giant clam Tridacna crocea2024

    • 著者名/発表者名
      Sayco SLG.、Alabort PA、Cabaitan PC.、Kurihara H
    • 雑誌名

      Marine Environmental Research

      巻: 193 ページ: 106280-106280

    • DOI

      10.1016/j.marenvres.2023.106280

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 暁新世-始新世温暖化極大の海洋酸性化2023

    • 著者名/発表者名
      山口 龍彦 , 久保田 好美, 木元 克典
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 129 号: 1 ページ: 179-197

    • DOI

      10.5575/geosoc.2022.0056

    • ISSN
      0016-7630, 1349-9963
    • 年月日
      2023-03-14
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bleaching reduces reproduction in the giant clam Tridacna gigas2023

    • 著者名/発表者名
      Sayco SLG、Cabaitan PC、Kurihara H
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 706 ページ: 47-56

    • DOI

      10.3354/meps14251

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High abundances of zooxanthellate zoantharians (Palythoa and Zoanthus) at multiple natural analogues: potential model anthozoans?2023

    • 著者名/発表者名
      Reimer James Davis、Agostini Sylvain、Golbuu Yimnang、Harvey Ben P.、Izumiyama Michael、Jamodiong Emmeline A.、Kawai Erina、Kayanne Hajime、Kurihara Haruko、Ravasi Timothy、Wada Shigeki、Rodolfo-Metalpa Riccardo
    • 雑誌名

      Coral Reefs

      巻: 42 号: 3 ページ: 707-715

    • DOI

      10.1007/s00338-023-02381-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Brown seaweed Nemacystus decipiens intensifies the effects of ocean acidification on coral Montipora digitata2023

    • 著者名/発表者名
      Listiawati V、Kurihara H
    • 雑誌名

      Marine Environmental Research

      巻: 191 ページ: 106150-106150

    • DOI

      10.1016/j.marenvres.2023.106150

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constant shell density of hyaline large benthic foraminifers under thermal stress2023

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita, S., Kuroyanagi, A., Kawahata, H., Fujita, K., Ishimura, T., Suzuki, A., Kano, H., Kubota, Y. and Nishi, H.
    • 雑誌名

      Marine Micropaleontology

      巻: 181 ページ: 102232-102232

    • DOI

      10.1016/j.marmicro.2023.102232

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential local adaptation of corals at acidified and warmed Nikko Bay, Palau2021

    • 著者名/発表者名
      Kurihara H, Watanabe A, Tsugi A, Mimura I, Hongo C, Kawai T, Reimer JD, Kimoto K, Gouezo M, Golbuu Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 11 号: 1 ページ: 11192-11192

    • DOI

      10.1038/s41598-021-90614-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ocean Acidification State in the Highly Eutrophic Tokyo Bay, Japan: Controls on Seasonal and Interannual Variability2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto-Kawai Michiyo、Ito Soichiro、Kurihara Haruko、Kanda Jota
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8 ページ: 642041-642041

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.642041

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unexpected high abundance of aragonite-forming Nanipora (Octocorallia: Helioporacea) at an acidified volcanic reef in southern Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Reimer James Davis、Kurihara Haruko、Ravasi Timothy、Ide Yoichi、Izumiyama Michael、Kayanne Hajime
    • 雑誌名

      Marine Biodiversity

      巻: 51 号: 1 ページ: 19-19

    • DOI

      10.1007/s12526-021-01165-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ocean warming and acidification modify top-down and bottom-up control in a tropical seagrass ecosystem2021

    • 著者名/発表者名
      Listiawati Vina、Kurihara Haruko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 13605-13605

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92989-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Potential acclimatization and adaptative responses of adult and trans-generational coral larvae from a naturally acidified habitat.2020

    • 著者名/発表者名
      1.Kurihara H, Suhara Y, Mimura I, Golbuu Y
    • 雑誌名

      Frontiers of Marine Sciences

      巻: 7 ページ: 581160-581160

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] サンゴ礁生態系への酸性化影響2020

    • 著者名/発表者名
      栗原晴子
    • 雑誌名

      日本女性科学者の会学術誌

      巻: 21 ページ: 41-50

    • NAID

      130007840833

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 海洋酸性化が及ぼす未来の海洋生物・生態系への影響2023

    • 著者名/発表者名
      栗原晴子
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Calcification response of the planktic foraminifer during the Paleocene-Eocene thermal maximum.2023

    • 著者名/発表者名
      Kubota, Y., K. Kimoto, T. Yamaguchi, S. Kinoshita, R. D. Norris,
    • 学会等名
      2nd Asian Paleontologocal Congress, Tokyo.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional parameters (volume and density) of planktonic foraminiferal fossils in the core as potential paleoenvironmental proxies2023

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita S, Wang Q, Kuroyanagi A, Murayama M, Ujiie Y, Kawahata H
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Calcification response of the planktic foraminifer during the Paleocene-Eocene thermal maximum.2023

    • 著者名/発表者名
      久保田好美・木元克典・山口龍彦・木下峻一・リチャード ノリス
    • 学会等名
      Geoscience Union Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化石から探る過去の海洋酸性化が生命に与えた影響:有孔虫化石の解析からひもとく海洋酸性化の歴史2023

    • 著者名/発表者名
      久保田 好美
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 異なるサンゴ群体形間における成長速度の違い2022

    • 著者名/発表者名
      島田真之介,栗原晴子
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 気候変動におけるサンゴ礁生態系2022

    • 著者名/発表者名
      栗原晴子
    • 学会等名
      日本海洋学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] What we can learn fromCO2 and non-CO2 vent low pH natural analogue sites.2022

    • 著者名/発表者名
      Kurihara H, Taninaka H, Kayanne H, Watanabe A, Otto EI, Golbuu Y
    • 学会等名
      Asia Pacific Coral Reef Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Different eco-physiological adaptation drives new genetic divergence in extant coral species2022

    • 著者名/発表者名
      Taninaka H, Kurihara H, Zheng Y, Chen CT, Yamashita H, Yasuda N (
    • 学会等名
      Asia Pacific Coral Reef Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ocean acidification impacts on marine ecosystem and its potential mitigation solution2022

    • 著者名/発表者名
      Kurihara H
    • 学会等名
      STACLIM
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Climate change impacts on Japan coastal ecosystem services2022

    • 著者名/発表者名
      Kurihara H
    • 学会等名
      OIST-TOHOKU 2nd Joint Workshop on Marine Science
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 海洋酸性化による過去・現在・未来の海洋生物・生態系への影響.2022

    • 著者名/発表者名
      栗原晴子・久保田好美
    • 学会等名
      「pH応答生物学の創成」 公開シンポジウム 『pH/CO2が支える地球上の生命』
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Mozuku-Coral interaction under future Ocean acidification.2021

    • 著者名/発表者名
      Listiawati V, Kurihara H
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 海洋酸性化に伴うpH環境の変動と海洋生物・生態系への影響2021

    • 著者名/発表者名
      栗原晴子
    • 学会等名
      日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 次世代型半導体(ISFET)pHセンサー2021

    • 著者名/発表者名
      茅根創,藤田乃里,藤田智子,中嶋秀,森岡和大,辺見彰秀,佐藤緑,粥川洋平,山本将史,栗原晴子,Dickson AG
    • 学会等名
      食品生産技術研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Implication of ocean acidification impacts on marine organisms and coastal ecosystem services.2021

    • 著者名/発表者名
      Kurihara H
    • 学会等名
      China-Japan High-level Expert Symposium on Marine Environment
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Seagrass meadow can be a refugea for corals against ocean acidification?2021

    • 著者名/発表者名
      Listiawati V, Kurihara H
    • 学会等名
      IMBeR West Pacific Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impacts of Ocean acidification on Japan coast and marine fisheries.2021

    • 著者名/発表者名
      Kurihara H
    • 学会等名
      International Marine Conservation Congress
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 暁新世・始新世境界温暖期における浮遊性有孔虫の炭酸塩殻密度2021

    • 著者名/発表者名
      久保田好美・木元克典・山口龍彦・堀内里香・Richard D. Norris
    • 学会等名
      古生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Blue corals are winner in a hijgh-CO2 world?2020

    • 著者名/発表者名
      栗原晴子,Chen TC
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] インド-西太平洋におけるアオサンゴ属(Heliopora spp.)の系統地理学的パターンと種分化の考察2020

    • 著者名/発表者名
      谷中 絢貴, 栗原 晴子, Davide Maggioni, Davide Seveso, Danwei Huang, Abram Townsend, Zoe T. Richards, Sen-Lin Tang, 和田 直久, 菊地 泰生, 湯浅 英知, 山下 洋, 安倍 真理, 金井 恵, Stephane De Palmas, Niphon Phongsuwan, 安田 仁奈
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 海洋酸性化に伴うpH環境の変動と海洋生物・生態系への影響2020

    • 著者名/発表者名
      栗原晴子
    • 学会等名
      日本生化学学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://harukoku.wixsite.com/kuriharalab

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://harukoku.wixsite.com/kuriharalab

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://harukoku.wixsite.com/kuriharalab

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-10-30   更新日: 2025-01-30  

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