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液胞が有孔虫の貧酸素適応に果たす役割:立体構造解析と同位体ラベル実験

研究課題

研究課題/領域番号 17K05697
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 層位・古生物学
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

野牧 秀隆  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(超先鋭研究プログラム), 主任研究員 (90435834)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード貧酸素 / 底生有孔虫 / 細胞質立体構造 / マイクロX線CT / 連続切片観察 / 硝酸塩呼吸 / 細胞質 / 古生態 / 細胞構造
研究成果の概要

単細胞真核生物である有孔虫の細胞形態、特に液胞と呼ばれる、周囲の海水や代謝物質を貯蔵する細胞構造が、その種が生息する溶存酸素濃度、硝酸塩濃度などとどのように関連しているのかを明らかにした。貧酸素環境に生息する有孔虫種2種は、好気環境に生息する種に比べてそれぞれ特徴的な細胞構造、液胞分布を持っており、周囲の細胞小器官などとの関連から、これらの構造が貧酸素環境下における硝酸塩呼吸や嫌気的代謝に関連していることが示唆される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究を通じ、単細胞ながら多室にわかれ、大きな細胞サイズを持つ有孔虫の細胞形態、そして細胞小器官の組成、微生物共生の有無などが、種によって非常に多様であることを明らかにした。これら細胞形質や細胞小器官の多様性が、世界中の多様な海洋環境での繁栄に貢献していると考えられる。また、この現象の背景を解明することは、細胞の大型化、多細胞化の進化過程を考えるうえでも興味深い知見を与えてくれるはずである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 13件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] キール大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ヘルシンキ大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ウッズホール海洋学研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] キール大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ウッズホール海洋研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] アンジェ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ヘルシンキ大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] アンジェ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ウッズホール海洋学研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Changes in deep-sea benthic foraminiferal fauna caused by turbidites deposited after the 2011 Tohoku-oki earthquake.2020

    • 著者名/発表者名
      Tsujimotoa, A, Nomura, R., Arai, K., Nomaki, N., Inoue, M. and Fujikura, K.
    • 雑誌名

      Marine Geology

      巻: 419 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1016/j.margeo.2019.106045

    • 関連する報告書
      2019 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] Nutritional sources of meio- and macrofauna at hydrothermal vents and adjacent areas: natural-abundance radiocarbon and stable isotope analyses2019

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H、Uejima Y、Ogawa NO、Yamane M、Watanabe HK、Senokuchi R、Bernhard JM、Kitahashi T、Miyairi Y、Yokoyama Y、Ohkouchi N、Shimanaga M
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 622 ページ: 49-65

    • DOI

      10.3354/meps13053

    • 関連する報告書
      2019 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] Possible links between holothurian lipid compositions and differences in organic matter (OM) supply at the western Pacific abyssal plains.2019

    • 著者名/発表者名
      Amaro T, Danovaro R, Matsui Y, Rastelli E, Wolff GA, Nomaki H
    • 雑誌名

      Deep-Sea Research Part I

      巻: 152 ページ: 103085-103085

    • DOI

      10.1016/j.dsr.2019.103085

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Viral infections boost prokaryotic biomass production and organic C cycling in hadal trench sediments.2019

    • 著者名/発表者名
      Manea E, Dell'Anno A, Rastelli E, Tangherlini M, Nunoura T, Nomaki H, Danovaro R, Corinaldesi C
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 10 ページ: 1952-1952

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.01952

    • 関連する報告書
      2019 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] Drivers of Bacterial α- and β-Diversity Patterns and Functioning in Subsurface Hadal Sediments2019

    • 著者名/発表者名
      Rastelli Eugenio、Corinaldesi Cinzia、Dell’Anno Antonio、Tangherlini Michael、Lo Martire Marco、Nishizawa Manabu、Nomaki Hidetaka、Nunoura Takuro、Danovaro Roberto
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 10 ページ: 2609-2609

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.02609

    • 関連する報告書
      2019 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] Microbial community and geochemical analyses of trans-trench sediments for understanding the roles of hadal environments2019

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka Satoshi、Hirai Miho、Matsui Yohei、Makabe Akiko、Minegishi Hiroaki、Tsuda Miwako、Juliarni、Rastelli Eugenio、Danovaro Roberto、Corinaldesi Cinzia、Kitahashi Tomo、Tasumi Eiji、Nishizawa Manabu、Takai Ken、Nomaki Hidetaka、Nunoura Takuro
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 14 号: 3 ページ: 740-756

    • DOI

      10.1038/s41396-019-0564-z

    • 関連する報告書
      2019 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] Innovative TEM-coupled approaches to study foraminiferal cells2018

    • 著者名/発表者名
      Nomaki Hidetaka、LeKieffre Charlotte、Escrig St?phane、Meibom Anders、Yagyu Shinsuke、Richardson Elizabeth A.、Matsuzaki Takuya、Murayama Masafumi、Geslin Emmanuelle、Bernhard Joan M.
    • 雑誌名

      Marine Micropaleontology

      巻: 138 ページ: 90-104

    • DOI

      10.1016/j.marmicro.2017.10.002

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Changes in ultrastructural features of the foraminifera Ammonia spp. in response to anoxic conditions: field and laboratory observations2018

    • 著者名/発表者名
      Koho KA, LeKieffre C, Nomaki H, Salonen I, Mabilleau G, Geslin E, Sogaard Jensen LH, Reichart GJ
    • 雑誌名

      Marine Micropaleontology

      巻: 138 ページ: 72-82

    • DOI

      10.1016/j.marmicro.2017.10.011

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ultrastructural observations on prokaryotic associates of benthic foraminifera: Food, mutualistic symbionts, or parasites?2018

    • 著者名/発表者名
      Bernhard Joan M.、Tsuchiya Masashi、Nomaki Hidetaka
    • 雑誌名

      Marine Micropaleontology

      巻: 138 ページ: 33-45

    • DOI

      10.1016/j.marmicro.2017.09.001

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Sedimentology, geochemistry, and benthic foraminiferal ecologies in the sediment under high primary production area off Aleutian Islands2019

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H, Langlet D, Seike K, Suga H, Fujiwara Y
    • 学会等名
      The Micropalaeontological Society's Joint Foraminiferal and Nannofossil Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Foraminiferal distribution, nitrogen metabolisms and their contribution to biogeochemical cycles in the hypoxic Bering Sea2019

    • 著者名/発表者名
      Langlet D, Riso R, Bouchet V, Fujiwara Y, Nomaki H
    • 学会等名
      The Micropalaeontological Society's Joint Foraminiferal and Nannofossil Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metabarcoding reveals putative interactions between sediment bacteria and deep-sea benthic foraminifera2019

    • 著者名/発表者名
      Salonen I, Chronopoulou PM, Langlet D, Nomaki H, Tsuchiya M, Koho K
    • 学会等名
      The Micropalaeontological Society's Joint Foraminiferal and Nannofossil Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nutritional sources of hydrothermal vent meiofauna revealed by natural-abundance radiocarbon and stable isotope analyses2019

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H, Uejima Y, Ogawa NO, Yamane M, Watanabe H, Senokuchi R, Bernhard JM, Kitahashi T, Miyairi Y, Yokoyama Y, Ohkouchi N, Shimanaga M
    • 学会等名
      17th International Meiofauna Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemoautotrophic food availability influences benthic copepod composition at deep hydrothermal vent sites on NW Pacific volcanic calderas2019

    • 著者名/発表者名
      Shimanaga M, Senokuchi R, Nomaki H, Uyeno D, Watanabe HK, Kitahashi T, Ogawa NO
    • 学会等名
      17th International Meiofauna Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Variations in 3-D cytoplasmic structures of foraminifera (protistan meiofauna): microfocus X-ray CT and TEM observations2019

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H, Tsuchiya M, Tame A, Matsuzaki T, Murayama M
    • 学会等名
      17th International Meiofauna Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 底生有孔虫Chilostomella細胞内の板状構造と推察される役割2019

    • 著者名/発表者名
      野牧秀隆・Chen Chong・小田加也・土屋正史・松崎琢也・多米晃裕・植松勝之
    • 学会等名
      日本古生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Trophic ecology of foraminifera and methods to identify prey items2018

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H, Heinz P
    • 学会等名
      The 2nd FRESCO Summer School
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Variation in foraminiferal cytoplasm structures and its possible relationships between environmental conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H, Tsuchiya M, Tame A, Matsuzaki T
    • 学会等名
      International Symposium on Foraminifera (FORAMS) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Foraminiferal ecologies revealed by in situ and laboratory experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H
    • 学会等名
      International Symposium on Foraminifera (FORAMS) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Abyssal ecosystems and biogeochemical cycles revealed by in-situ experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H, Rastelli E, Amaro T, Tsuchiya M, Seike K, Kitahashi T, Suga H, Miyamoto N, Ogawa NO, Danovaro R, Nunoura T, Ohkouchi N
    • 学会等名
      15th Deep-Sea Biology Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultrastructure of Foraminifera (Ammonia spp.) in Oxic and Anoxic conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Koho KA, LeKieffre C, Nomaki H, Salonen I, Geslin E, Mabilleau G, Sogaard Jensen L, Reichart GJ
    • 学会等名
      ASLO ocean science meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 底生有孔虫Globobulimina affinisの細胞立体構造・微細構造の特徴と貧酸素環境への適応戦略2018

    • 著者名/発表者名
      野牧秀隆・土屋正史・多米晃裕・矢生晋介・松崎琢也・村山雅史
    • 学会等名
      日本古生物学会第167回例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Sediment geochemistry and living benthic foraminifera in the hypoxic Bering Sea2018

    • 著者名/発表者名
      D. Langlet・野牧 秀隆・藤原 義弘
    • 学会等名
      2017年度微古生物学リファレンスセンター研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrastructures of foraminifera (Ammonia spp. tepida morphocomplex) in oxic and anoxic conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Koho KA, LeKieffre C, Nomaki H, Salonen I, Geslin E, Mabilleau G, Sogaard Jensen L, Reichart GJ
    • 学会等名
      52nd European Marine Biology Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trophic ecology of foraminifera2017

    • 著者名/発表者名
      Nomaki H, Heinz P
    • 学会等名
      The 1st FRESCO Summer School
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 嫌気環境下における底生有孔虫Ammonia sp.の適応機構2017

    • 著者名/発表者名
      土屋正史・野牧秀隆
    • 学会等名
      日本古生物学会2017年年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-21  

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