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有殻翼足類の高精度観測:海洋酸性化に対する応答

研究課題

研究課題/領域番号 16H04961
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水圏生産科学
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

木元 克典  国立研究開発法人海洋研究開発機構, Yokosuka, 主任技術研究員 (40359162)

研究分担者 佐々木 洋  石巻専修大学, 理工学部, 教授 (10183378)
清水 啓介  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, ポストドクトラル研究員 (00757776)
研究協力者 清水 啓介  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, ポストドクトラル研究員 (00757776)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
キーワード海洋酸性化 / 有殻翼足類 / ミジンウキマイマイ / マイクロフォーカスX線CT / 殻密度 / 遺伝的多様性 / 空間分布 / 地球温暖化 / 較正基準試料の制作 / 殻密度計測 / 群集動態 / 3D形態情報 / 北太平洋 / 高精度pH観測 / 北西部北太平洋 / マイクロX線CT / 骨格密度計測
研究成果の概要

海洋酸性化により大きな影響を受けるとされる海洋の動物プランクトン、有殻翼足類(ミジンウキマイマイ)について、北太平洋において総合的観測を実施した。有殻翼足類リマシナ・ヘリシナは北太平洋に広く分布しており、分子生物学的には1種のみであり、広大かつ均質なジーンプールを有していることがわかった。また水深100m以浅に90%以上の生体が生息しており、観測を実施した夏季に幼体が多く表層で見られた。リマシナ・ヘリシナの作るアラゴナイトの殻密度をマイクロフォーカスX線CTにて詳細に計測した結果、冬季の低pH時に著しく減少していた。海洋酸性化によりこれらの殻密度が低下する可能性があることを初めて明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人類活動に伴う大気中の二酸化炭素の増大は、海洋の炭酸系、すなわち炭素を中心とした化学平衡に深刻な影響をもたらし、海洋酸性化を引き起こすと同時に海洋生態系にも影響を及ぼす。持続可能な社会を確立するために、海洋生態系サービスの維持と継続観測は必須である。本研究では、有用魚種の餌でもある本種の殻密度が海洋酸性化によって最大37パーセントも著しく低下することを観測で初めて示した。北太平洋では本種が有殻翼足類の最優先種であることに加え、遺伝的分化も北大西洋と比べて乏しいため、環境変化の影響をより受けやすいことを強くサポートする結果となった。一刻も早くより一層の国際的な海洋酸性化対策が必要であるといえる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 12件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] SC Coastal Water Research Project(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] KIOST(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Insights into the evolution of shells and love darts of land snails revealed from their matrix proteins.2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, K., Kimura, K., Isowa, Y., Oshima, K., Ishikawa, M., Kagi, H., Kito, K., Hattori, M., Chiba, S., Endo, K.
    • 雑誌名

      Genome Biol. Evol.

      巻: 11 号: 2 ページ: 380-397

    • DOI

      10.1093/gbe/evy242

    • 関連する報告書
      2018 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] 海洋酸性化と生物影響2018

    • 著者名/発表者名
      木元克典
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 121 ページ: 18-21

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Phylogeography of the pelagic snail Limacina helicina (Gastropoda: Thecosomata) in the subarctic western North Pacific2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Keisuke、Kimoto Katsunori、Noshita Koji、Wakita Masahide、Fujiki Tetsuichi、Sasaki Takenori
    • 雑誌名

      Journal of Molluscan Studies

      巻: 84 号: 1 ページ: 30-37

    • DOI

      10.1093/mollus/eyx040

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Shell morphology/density variations of thecosomatous pteropod Limacina helicina recovered from off Mombetsu, Sea of Okhotsk: A result from 2017 to 20182019

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Kimoto, Keisuke Shimizu, Erina Shima, Hiroshi Sasaki, Hiromi Kasai, Seiji Katakura
    • 学会等名
      34th International Symposium on the Okhotsk Sea & Polar Oceans
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ocean acidification driven biological vulnerability in the high latitudes: comparison between the Gulf of Alaska, Bering Sea and Beaufort Sea2019

    • 著者名/発表者名
      Bednarsek N., Kimoto, K., Feely, R., Naish, K., Carter, B., Hauser, L., Hermann, A., Hauri, C., Jimenez, I., Niemi, A., Stabeno, P.
    • 学会等名
      34th International Symposium on the Okhotsk Sea & Polar Oceans
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Technical development of Micro X-ray Computed Tomography (MXCT) and research activity on ocean acidification in the western Arctic Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Kimoto, Jonaotaro Onodera, Koji Sugie, Naomi Harada
    • 学会等名
      ArCS Workshop for Promoting Arctic Collaboration between IARC/UAF and Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微化石試料の自動X線形態計測2019

    • 著者名/発表者名
      木元克典、佐々木理、岩下智洋
    • 学会等名
      MRC微化石研究集会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Shell density measurements of thecosomatous pteropods in the Arctic Ocean2018

    • 著者名/発表者名
      Shima Erina, Kimoto Katsunori, Sasaki Hiroshi
    • 学会等名
      The 33rd International Symposium on the Okhotsk Sea and Polar Oceans
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北極海における有殻翼足類の殻密度の計測2018

    • 著者名/発表者名
      島瑛里奈、木元克典、佐々木洋
    • 学会等名
      MRC微化石研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] JAMSTECのマイクロX線CT装置の紹介と微化石のスキャンノウハウ2017

    • 著者名/発表者名
      木元克典
    • 学会等名
      日本古生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent activities on ocean acidification study in JAMSTEC2017

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Kimoto
    • 学会等名
      Meeting of Korea Institute of Science and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A new approach to the partition of the biogenic silica production using Microfocus X-ray CT: radiolarian silica flux in the Chukchi Borderland2017

    • 著者名/発表者名
      Ikenoue, T., K. Kimoto, J. Onodera, K. R. Bjorklund, E. Watanabe, M. C. Honda, N. Harada, M. Itoh, S. Nishino, and T. Kikuchi
    • 学会等名
      Interrad XV
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 西部北太平洋時系列観測点K2におけるpHの高頻度連続観測2017

    • 著者名/発表者名
      中野善之、 藤木徹一、脇田昌英、木元克典
    • 学会等名
      日本海洋学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] High resolution morphometry of shelled pteropods by the X-ray microtomography: a new perspective of ocean acidification study2017

    • 著者名/発表者名
      Kimoto Katsunori, Shimizu Keisuke, Shima Erina, Wakita Masahide, Sasaki Hiroshi, Sasaki Osamu
    • 学会等名
      The 33rd International Symposium on the Okhotsk Sea and Polar Oceans, 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diurnal and seasonal variations of pH for a year in the western subarctic North Pacific observed by using a hybrid pH sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Nakano, Tetsuichi Fujiki, Katsunori Kimoto, Tetsuya Miwa
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vulnerability of Pteropod Shell In The Arctic Ocean: A Result of Culture Experiment Under Natural Seawater.2016

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Kimoto, Jonaotaro Onodera, Naomi Harada, Kohei Matsuno, Takahito Ikenoue, Osamu Sasaki.
    • 学会等名
      International Conference on High CO2 World
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shell density of Planktic Foraminifera in the North Pacific: Seasonal acidification and its ecological impacts2016

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Kimoto, Osamu Sasaki, Masahide Wakita Makio Honda, Naomi Harada. Shell density of Planktic Foraminifera in the North Pacific
    • 学会等名
      GOA-ON Conference
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Marine calcareous plankton as the recorder of past and present ocean acidification: How do they respond?2016

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Kimoto
    • 学会等名
      3rd JAMBIO International Symposium
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 北極海における有殻翼足類の脆弱性と頑健性:天然海水を用いた船上飼育実験の結果2016

    • 著者名/発表者名
      木元克典・小野寺丈尚太郎・西野茂人・原田尚美・池上隆仁・松野孝平・佐々木理
    • 学会等名
      日本プランクトン学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋酸性化の影響評価のための浮遊性有孔虫の個体別密度測定法2016

    • 著者名/発表者名
      木元克典・中村由里子・脇田昌英・原田尚美・佐々木理
    • 学会等名
      日本海洋学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 深海――極限の世界 生命と地球の謎に迫る2019

    • 著者名/発表者名
      藤倉 克則、木村 純一、海洋研究開発機構
    • 総ページ数
      296
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      4065160421
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 無料ツールOden

    • URL

      https://white-rabbit.jp/product/oden/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 3D標本展示用ソフトウェア Odenについて

    • URL

      http://www.jamstec.go.jp/res/ress/kimopy/oden/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 密度測定方法および較正基準試料並びにその作製方法2018

    • 発明者名
      木元克典、菊池一夫、岩下智洋、佐々木理
    • 権利者名
      JAMSTEC,コムスキャンテクノ,ホワイトラビット
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-128758
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-07-19  

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