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先端技術の融合で解き明かす地下生態系のブラックボックス

研究課題

研究課題/領域番号 18H04009
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

東樹 宏和  京都大学, 生態学研究センター, 准教授 (60585024)

研究分担者 中森 泰三  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (50443081)
馬場 友希  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 上級研究員 (70629055)
木庭 啓介  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (90311745)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
2019年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2018年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
キーワード群集 / 食物網 / 地下生態系 / クモ / ネットワーク / 時系列変動 / 相互作用ネットワーク / 生物間相互作用 / 炭素循環 / DNAメタバーコーディング / 生態系
研究成果の概要

50種のクモから検出された1000種類にも及ぶ餌種節足動物のデータを分析することによって、各クモ種がどの季節に菌食性(地下由来)の餌に依存し、どの季節に地上部(植食性昆虫等)の餌にシフトしているのか、解明することができた。また、安定同位体分析によって、14Nと15Nの比率のデータから、各クモ種の栄養段階が大きく異ることが見えてきた。また、12Cと13Cの比率に関するデータから、C3植物とC4植物に端を発するエネルギー・チャンネル(植食性昆虫の宿主植物特異性を介した異なるエネルギー・チャンネル)に由来すると思われる変異が、クモ種間だけでなく、クモ個体間でもみられることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

陸上植物によって生産された有機物(純一次生産)のうち、地上の食物網に直接流れるのは1割ほどである。大半の炭素は地下生物圏に流入するか、微生物や土壌動物の圧倒的多様性に研究が阻まれ、生物間相互作用網の構造はブラックボックスのままであった。 本プロジェクトでは、本研究グループが世界的な技術的優位性をもつDNAメタバーコーディングと安定同位体解析を融合し、地上生態系と地下生態系が、クモを中心とする食物網によって連結されていることを実証した。食物網の構造が季節の変化に伴ってダイナミックに変化していくさまを、世界に先駆けて解明することができた。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件)

  • [学会発表] 多様な生態系をみつめることで多種システムの共通駆動原理に到達できるか?2022

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      第69回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 多種生物システムの動態理解に向けたゲノム科学と群集生態学の融2022

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      ERATO共生進化機構先端セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生物群集をまるごと捉えて見えてくるもの2021

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      京都大学生態学研究センターワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] むし・きのこ・植物:生物どうしのつながりを読み解く科学2021

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      京都府立大学新自然史科学創生センター設立記念シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異分野融合で解き明かす生物間相互作用と生態系動態2021

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      高遠分子細胞生物学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 農業生態系の総合的管理による持続可能な食糧生産に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      農林水産省 講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 食物網、共生ネットワーク、そして生態系の再生へ2021

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      第68回日本生態学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 節足動物群集のDNAメタバーコーディングから被食ー捕食ネットワークの季節動態へ2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木紗也華・馬場友稀・東樹宏和
    • 学会等名
      第68回日本生態学会ポスター発表
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] DNAメタバーコーディングを用いた草原性クモ群集の被食ー捕食ネットワークの季節変動と種特異性の評価2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木紗也華・馬場友稀・東樹宏和
    • 学会等名
      第65回日本応用動物昆虫学会 ポスター発表
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Does informatics of microbiomes revolutionize agriculture?2020

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Toju
    • 学会等名
      Keynote lecture. The Joint Meeting of The eDNA Society & The Society of Population Ecology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 草原性クモ群集における餌利用の季節動態:DNAメタバーコーディングによる食性解析2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木紗也華, 東樹宏和
    • 学会等名
      日本生態学会第67回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNAメタバーコーディングによるクモ群集の食物網解析2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木紗也華、馬場友希、東樹宏和
    • 学会等名
      第66回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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