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海洋プランクトンの進化・多様化を「光共生」から考える-浮遊性有孔虫による検証-

研究課題

研究課題/領域番号 18K14507
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分40030:水圏生産科学関連
研究機関千葉大学 (2020)
東京大学 (2018-2019)

研究代表者

高木 悠花  千葉大学, 大学院理学研究院, 助教 (10785281)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード浮遊性有孔虫 / 光共生 / 多様化 / 進化 / 18S rDNA / 共生藻 / 18SrDNA / 光合成生理 / FRRF
研究成果の概要

海洋の動物プランクトンである浮遊性有孔虫の光共生性(藻類との細胞内共生)について,現生種30種について調査し,従来知られていなかった共生関係の発見に加え,浮遊性有孔虫全体における光共生の概念図を提示した.また,パートナーである共生藻の種類について遺伝子解析を用いて同定を行い,7種の共生藻を確認したほか,共生関係には強固な特異性があることを見出した.得られた結果を浮遊性有孔虫の系統関係に照らし合わせた結果,共生関係は有孔虫の進化の過程で独立に何度も獲得されていることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

海洋の動物プランクトンにとって,光共生(藻類との細胞内共生)は,貧栄養海域で生存していくために適応的な戦略である.本研究では,浮遊性有孔虫という単細胞動物プランクトンの光共生生態に着眼し,どれほどの種が,どんな共生藻を,どれくらい持ち,どれほど活発に光合成を行っているかを,徹底的に調べ上げた.本研究により,新規の光共生関係を多数見出したほか,進化の過程で光共生が独立に何度も獲得されてきたことが示唆され,光共生がプランクトンの多様化に貢献してきたことが示された.こうしたプランクトンの生態に関する知見は,地球環境変動に海洋生物がどのように応答するかを予測する際の基礎的な情報を提供してくれている.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] MARUM, University of Bremen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of asexual reproduction with symbiont transmission in planktonic foraminifera2020

    • 著者名/発表者名
      Takagi, H., Kurasawa, A., Kimoto, K.
    • 雑誌名

      Journal of Plankton Research

      巻: 42 号: 4 ページ: 403-410

    • DOI

      10.1093/plankt/fbaa033

    • 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
  • [雑誌論文] Characterizing photosymbiosis in modern planktonic foraminifera2019

    • 著者名/発表者名
      Takagi Haruka、Kimoto Katsunori、Fujiki Tetsuichi、Saito Hiroaki、Schmidt Christiane、Kucera Michal、Moriya Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Biogeosciences

      巻: 16 号: 17 ページ: 3377-3396

    • DOI

      10.5194/bg-16-3377-2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Highly replicated sampling reveals no diurnal vertical migration but stable species-specific vertical habitats in planktonic foraminifera2019

    • 著者名/発表者名
      Meilland J.、Siccha M.、Weinkauf M. F. G.、Jonkers L.、Morard R.、Baranowski U.、Baumeister A.、Bertlich J.、Brummer G.-J.、Debray P.、Fritz-Endres T.、Groeneveld J.、Magerl L.、Munz P.、Rillo M. C.、Schmidt C.、Takagi H.、Theara G.、Kucera M.
    • 雑誌名

      Journal of Plankton Research

      巻: 41 号: 2 ページ: 127-141

    • DOI

      10.1093/plankt/fbz002

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Perspective on the response of marine calcifiers to global warming and ocean acidification?Behavior of corals and foraminifera in a high CO2 world “hot house”2019

    • 著者名/発表者名
      Kawahata Hodaka、Fujita Kazuhiko、Iguchi Akira、Inoue Mayuri、Iwasaki Shinya、Kuroyanagi Azumi、Maeda Ayumi、Manaka Takuya、Moriya Kazuyoshi、Takagi Haruka、Toyofuku Takashi、Yoshimura Toshihiro、Suzuki Atsushi
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 6 号: 1 ページ: 1-37

    • DOI

      10.1186/s40645-018-0239-9

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterizing photosymbiosis in modern planktonic foraminifera2019

    • 著者名/発表者名
      Takagi Haruka、Kimoto Katsunori、Fujiki Tetsuichi、Saito Hiroaki、Schmidt Christiane、Kucera Michal、Moriya Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Biogeosciences Discussions

      巻: 0 ページ: 1-32

    • DOI

      10.5194/bg-2019-145

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 浮遊性有孔虫の無性生殖と共生藻の垂直伝播2021

    • 著者名/発表者名
      高木悠花,倉沢篤史,木元克典
    • 学会等名
      日本古生物学会第170回例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 浮遊性有孔虫の光共生性に影響する環境要因の特定2020

    • 著者名/発表者名
      高木悠花,齊藤宏明
    • 学会等名
      日本海洋学会 2020年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 浮遊性有孔虫の光共生の究明2020

    • 著者名/発表者名
      高木悠花,木元克典,藤木徹一,齊藤宏明,守屋和佳
    • 学会等名
      2020年日本プランクトン学会・ 日本ベントス学会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 浮遊性有孔虫の光共生性と環境要因の関係解明2020

    • 著者名/発表者名
      高木悠花,齊藤宏明
    • 学会等名
      地球環境史学会2020年年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Toward a better understanding of planktic foraminiferal proxies: Are they photosymbiotic or not?2019

    • 著者名/発表者名
      Takagi Haruka、Kimoto Katsunori、Fujiki Tetsuichi、Moriya Kazuyoshi、Saito Hiroaki
    • 学会等名
      JpGU2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Uncovering the ecology of marine protistan zooplankton: Foraminiferal-algal symbiosis2019

    • 著者名/発表者名
      Takagi Haruka、Kimoto Katsunori、Fujiki Tetsuichi、Moriya Kazuyoshi、Saito Hiroaki
    • 学会等名
      UTokyo-NTU Joint Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Disclosing photosymbiosis in modern planktic foraminifers2018

    • 著者名/発表者名
      Haruka Takagi, Tetsuichi Fujiki, Katsunori Kimoto, Kazuyoshi Moriya, Hiroaki Saito
    • 学会等名
      FORAMS2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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