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バイオリサイクル-その基本的機構とバリエーション

研究課題

研究課題/領域番号 04304002
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生態学
研究機関京都大学

研究代表者

安部 琢哉  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (00045030)

研究分担者 中村 和夫  宇都宮大学, 教養部, 教授 (70005619)
東 正彦  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (40183917)
山村 則男 (山村 則雄)  佐賀医科大学, 医学部, 助教授 (70124815)
小野寺 良次 (小野寺 〓次)  宮崎大学, 農学部, 教授 (60040862)
山岡 郁雄  山口大学, 理学部, 教授 (30034705)
杉本 敦子  京都大学, 生態学研究センター, 助手 (50235892)
角田 邦夫  京都大学, 木質科学研究所, 助教授 (30127104)
松本 忠夫  東京大学, 教養学部, 教授 (90106609)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
18,000千円 (直接経費: 18,000千円)
1994年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1993年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1992年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
キーワードバイオ・リサイクル / シロアリ / ルーメン動物 / C / Nバランス / 消化共生 / メタンバクテリア / 空中窒素固定バクテリア / メタン細菌 / バイオリサイクル / 空中窒素固定細菌
研究概要

動植物や微生物の遺体・排出物が微生物や動物の働きによって、植物が再び利用できる無機塩類にまで分解・循環される過程がバイオ・リサイクルである。本研究では、植物遺体に大量に含まれるセルロースの分解過程を、3つのバイオリサイクル系(シロアリ-微生物共生系、草食哺乳類-微生物共生系、土壌生態系)において、その炭素/窒素(C/ン)バランス問題の解決法に注目しながら解明することを試みた。
1.バイオリサイクルにおけるセルロース分解:シロアリ共生系におけるセルロースとヘミセルロースの分解過程とそのバリエーションを明らかにし、ルーメン共生系と比べた。下等シロアリは唾液腺と中腸からセルロース(ヘミセルロース)の分解酵素を出して中腸でグルコースに分解すると同時に、後腸では原生動物がこれらの分解に大きく関わった。共生原生動物を持たない高等シロアリは、食材性のものは唾液腺と中腸からセルラーゼを出すが、土を食べるものでは自分でセルラーゼを出さなかった。ルーメン共生系では原生動物、バクテリアだけでなく、真菌も関与していた。
2.バイオリサイクルにおけるC/Nバランス問題:この問題の理論的枠組みを明確にし、シロアリにおけるその解決法(共生バクテリアによる空中窒素固定、メタンの放出)を検証した。窒素含量の乏しい材を食べる下等シロアリでは体の窒素の30-50%以上も空気窒素に依存するが、窒素含量の多いものを食べるシロアリではその依存度が低いことを示した。メタン放出量は種、カーストにより違っていた。
3.森林土壌系とシロアリ共生系の比較から、植物遺体の分解過程における菌類の役割、とくにリグニン分解におけるその重要さを浮き彫りにした。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (68件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (68件)

  • [文献書誌] Abe,T: "Fauna and nesting habits of termites in the peat swamp forest and rubber planatation at Narathiwat,southernThailand" Island Studies in Okinawa. 11. 43-54 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamura,N: "An evolutionary theory of contict resolution between relatives : altruism,manipulation,compromise." Evolution. 46. 1236-1239 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higashi,M: "Carbon-nitrogen balance and termite ecology." Proceedings of the Royal Society,London B. 249. 303-308 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higashi,M: "What determines animal group size : insider-outsider conflict and its resolution." The American Naturalist. 142. 553-563 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamura,N: "Vertical transmission and evolution of mutualism from parasitism." Theoretical Population Biology. 44. 95-109 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaoka,I: "Symbiotic cellulose digestion system in the termites : Distribution of methanogenic bacteria." Zool.Sci.10. 162-163 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本忠夫: "動物における社会性の進化" 科学. 64. 484-494 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武田博清: "森林生態系において植物・土壌系の相互作用が作り出す生物多様性、" 日本生態学会誌. 44. 211-222 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeda,H: "A 5-year study of litter decompsoition processes in chamaecyapris obtusa Endl.forest." Ecological Research. 10(in press). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeda,H: "Changes in feeding attributes of four collembolan populations during the decomposition process of pine needles." Pedobiologia. 39(in press). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamura,N: "Different evolutionary conditions for worker and soldier castes : Genetic systems explaining caste distribution among eusocial insats" J.Theoretical Biology. 161. 111-117 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 東 正彦: "地球共生系とは何か。" 平凡社, 246 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安部琢哉: "動物たちの地球11.サバナ、ステップ、砂漠." 朝日新聞社, 30 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本忠夫: "社会性昆虫の進化生態学." 海遊社, 390 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe, T.: "Fauna and nesting habits of termites in the peat swamp forest and rubber planatation at Narathiwat, southern Thailand -preliminary report." Island Studies in Okinawa. 11. 43-54 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe, T.: "Gross difference in coummunity structure between forests and grsasslands-why are forests kept green?" Biology International, Special Issue, 29 : Symbiosphere : Ecological Complexity for Promoting Biodiversity (ed. Kawanabe et al.). 119-25 IUBS,Paris (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamura, N.: "An evolutionary theory of conflict resolution between relatives : altruism, manipulation, compromise." Evolution. 46. 1236-1239 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higashi, M.: "Carbon-nitrogen balance and termite ecology." Proceedings of the Royal Society, London. B249. 303-308 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higashi, M.: "What Determines animal group size : insider-outsider conflict and its resolution." The American Naturalist. 142. 553-563 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamanura, N.: "Vertical transmission and evolution of mutualism from parasitism." Theoretical Population Biology. 44. 95-109 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamura, N.: "Different evolutionary conditions for worker and soldier castes : Genetic systems explaining caste distribution among eusocial Insects." Journal of Theoretical Biology. 161. 111-117 (1993)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higashi, M.: "What determines the animal group size : insider-outsider conflict and its resolution." American Naturalist. 142. 553-563 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaoka, I.: "Symbiotic cellulose digestion system in the termites : Distribution of methanogenic bacteria." Zool.Sci.10. 162 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeda, H.: "A 5-year study of litter decomposition processes in chamaecyapris obtusa Endl.forest." Ecological Research. Vol.10. (1995)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeda, H.: "Changes in feeding attributes of four collembolan populations during the decomposition processof pine needles." Pedobiologia. Vol.39. (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tayasu,I.,Sugimoto,A,Wada,E & Abe,T.: "Xylophagous termtle depending on atoneperic mitroger" Naturwussenchafter. 81. 229-231 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Higashi,M & Yamamura,N.: "Resolution of evolutionay conflict" Researches on Populatin Ecology. 36. 15-22 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuji N.& Yamamura,N: "A mathematcal model on wing dnorphcin in and cardiocoryls ants" J.EHology. 12. 19-24 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Takora,M,Takahashi,M & Yamaoka,R: "(2,E,E)-Dodecatrien -2-Ool,A minor component of tral phermone of termite" J.Chemical Ecoligy. 20. 199-215 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Shinzato,N,Yamagishi,A,Oshima,T & Yamaoka,I: "16 S rRNA seguences of methanogenic symbiont in tormite" Zool.Sci. 11. (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Maeyama,T.,Terayamo M.& Matsumoto,T: "The alnarmal, fihainiog Cololopsin sp.parasited by Mermis in Papna New Gaincs" Sociohiology. 24. 115-119 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Margan,D.P,Sakurida,H.,Tomuta,Y & Cnodiea,R: "Presenco in 〓 bacteual and protogonl popatatou of engymes capoble of diqradig fongal all ral" Michiliology. 140. 631-632 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Tsunoda,K: "Effect of gaseous treatment with allgl iso thisoyanite on the contanl of miorebicl gtonth on wood sbstrate" J Ant bact Anti hing Agents. 22. 145-148 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Takeda,H.: "A 5yen study of littin deconporitrd procon in choneicyapris abtuse forest" Ecologicil Research. 10(in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hasegawa,G & Takeda,H: "Changes in feeding attribud of for collmlota pipalots duing the decomposites proces of pins mudls" Peclobic logic. 39(in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Abe,T: "Stractuse and function of soil commumitre" 京都大学出版会, (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 山岡亮平: "共進化の謎-化学の目で見る生態系" 平凡社, (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 安部琢哉: "空中窒素を食べるシロアリ" 科学. 63. 781-788 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] ABE,Takuya: "Fauna and nesting habits of termites in the pest swamp forest and rubaer plantation" Island Studies in Okinawa. 11. 43-54 (1995)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] KITADE,O: "Cluster analysis on symbiotic protozoan fauna of termites and wood-feeding cockroach Cryptocercus" Endo cyto biology. 5. 155-159 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] SUGIMOTO,A: "Carbon,isotopic composition of bacterial methone in a soil incubation experiment:contribution of acetate and CO_2/H_2" Geochimica et Gosmochimica Acta. 57. (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] YAMAMURA,N: "Vertical transmission and evolution of mutualism from parasitism" The oretical Population Biology. 43. (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] HIGASHI,M.: "Producer-decomposer matching in a semple model ecosystem:a network coevolutivary approach to ecosystem organization" Proceedings of a Joint U.S.Japan Seminar in the environmental Sciences. 4129. 131-145 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 安部琢哉: "生物と環境 32-49,82-102" 朝倉書店, 224 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Yamane,S,Abe,T&Yukawa.J: "Recolonigation of the Kltckataus by Hymenoptesa and Isoptera" Gao Journal. 28. 213-218 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Higashi,M.Abe,T&Burns,T.: "Carbon-nitrogen balance and termite ecology" Pro.R.Soc.London(B). 249. 303-308 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 安部 琢哉: "シロアリの結婚とその家族たち" ♂♀のはなし.虫(梅谷敏二編).技報堂出版. 32-40 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Higashi,M: "Tivphic nicbe of specri and trophic structuu of ecosystem:complementory perspecltes theogh network unfolding" J.theoruicil bialogy. 154. 57-76 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Higashi,M: "What detirmins the anemal qionp sige.insder-out sider conflect and it resolutin" The America Natusalist.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Higashi,M: "Net work trophc dynamics:the mode of evergy transfer and atilijatin in ecosystem" Ecologial Modelling.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Higashi,M: "Net work trophc dynamics:the tempo of evergy movemat and,avail abily in ecosystem" Ecologial Modeling.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Higashi,M: "Producer-de composer matchiy in a simple model ecosptem:a network coevoluily approaclt ecosystem organijatin" In:Depelapmnt of a unified pespectine in the organgati of commun tir and ecosyslins (Oak Pidge Natonil Lalochy).

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Patten,B.C&Higashi,M: "Indirict effect in complex ecology II.The guanttatw Theory" In:Complex Ecology:The Pant-Whole relation in ecoruptens(Prentice Hall).

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Patten,B.C&Higashi,M: "Net work trophc dynamics,the alpha and Omega of food wel organgatin" In:Conplex ecology:The Pant-whole relation in eonptins(Prentice Holl).

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Higashi,M: "An extensin of niche theory for complex interalis" In:Mutualsticod the Organyatn of Natinal Communtis(Oxford Univ Press).

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamura,N: "Vertical transmission and evolntin of mutualisin from Prasitisin" The oretal Populutr Brolingy. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamura,N: "Different evolutionay conditins for workn and soldi caste:ganetd splim esplaing caste dstrdtin among ewsocicl unsects" J.the cre Bialigy. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto,T: "Familial associaton dwelopmat of mympls and populatin denrg in the Australa grait buouog cockrand,Maropaneituin rhimceroe" Zovlogial Scienco. 9. 835-842 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Wang,J.S,Masuko,K,Kitada,O,&Matsumoto,T: "Allojyme vavatin and genetio differntialing colonie in the damp wood termte Hodo termopsi of Japan and Chine" Sci,Pap.Coll.Arts&Sci,Uni,Tokyo. 42. 95-109 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Tsunoda,K,Ohmura,W,Yoshimura,T.&Tokoro,M: "Methan emission by the termite Coptoterm formosanus Shraki I Effect of termto osete,populatn sye and colume of test containon" Wood Research. 79. 35-40 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 東 正彦,安部 琢哉(編): "地域共生系とは何か" 平凡社, 262 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 安部 琢哉,東 正彦: "東正彦,安部琢哉編「地域共生系とは何か」3章シロアリの発明は偉大なる「小さな芝生系」" 平凡社, 58-83 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 東 正彦,安部 琢哉: "東正彦,安部琢哉編「地域共生系とは何か」6章「大きな芝生系」はいかに維持発見されるか" 平凡社, 124-150 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 東 正彦: "東正彦,安部琢哉編「地域共生系とは何か」10章間接効果:方向関係の複雑や尋性さを生みだす隠れを作用" 平凡社, 218-237 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 山村 則男: "鷲谷いずみ,大串隆之編「動物と植物の利用しあう関係」5章植物と動物の相互作用の理論的考察" 平凡社, (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 松本 忠夫,東 正剛共編: "社会性昆虫の進化生態学" 梅遊舎, 390 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 松本 忠夫: "東正彦,安部琢哉編「地域共生系とは何か」2章:昆虫の消化共生系" 平凡社, 40-57 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 武田 博清: "東正彦,安部琢哉編「地域共生系とは何か」5章森林生態系の機能や構造はどのように生物群舎の多様性と関連しているのだろうか" 平凡社, 101-123 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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