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親潮珪藻ブルームは浮魚類生産を支えているのか?:混合栄養性種が繋ぐ食物連鎖

研究課題

研究課題/領域番号 20H03059
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40030:水圏生産科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 一生  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00301581)

研究分担者 筧 茂穂  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), 主任研究員 (20371792)
一宮 睦雄  熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (30601918)
増田 貴子  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), 主任研究員 (60893831)
岡崎 雄二  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), 主任研究員 (90392901)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード海洋生態系 / 気候変動 / プランクトン / 水産資源 / 食物連鎖 / 混合栄養性 / カイアシ類 / 亜寒帯太平洋 / 親潮域 / 春季ブルーム / 動物プランクトン / 混合栄養 / 混合栄養性プランクトン / 浮魚類餌料環境 / 親潮 / 食物網 / 渦鞭毛藻 / 生物生産 / 珪藻ブルーム / ブルーム / 浮魚 / 無殻繊毛虫 / 栄養塩 / 繊毛虫 / 魚類生産
研究開始時の研究の概要

本研究では、春季ブルーム終了後も餌料性動物プランクトンの高い生産が維持される鍵として微小動物プランクトン、とくにその混合栄養性に焦点をあて、本生物群が微生物環と生食連鎖を結合、強化することによりカイアシ類群集を支え、魚類生産に繋がる食物網が形成されるという仮説のもと、各重要過程を現場観測と室内実験により検証し、親潮域浮魚資源を支える低次生物生産過程の真の姿を明らかにすることを目的とする。

研究成果の概要

本課題は混合栄養性微小動物プランクトンに焦点をあて、本生物群が微生物環と生食連鎖を結合、強化することにより親潮域の魚類生産を支える食物網が形成されるという仮説を検証することを目的とする。研究の結果、夏季の親潮域および北太平洋亜寒帯には混合栄養性無殻繊毛虫や渦鞭毛藻が優占し高い増殖速度を示すこと、また重要餌料性物であるネオカラヌス属カイアシ類はこれらを主餌料としていることが明らかとなり、仮説が支持された。混合栄養性無殻繊毛虫やネオカラヌス属カイアシ類は鉄が枯渇し硝酸塩が残存しているHNLC海域で多くなる傾向があることから、このような海域の出現が魚類生産において重要であることを示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

春季親潮域の珪藻ブルームが魚類生産を支える上で重要であると理解されてきた。しかしながらこの海域に夏季以降索餌回遊するプランクトン食性小型浮魚類にこの説明は適用できない。本研究はこれらの魚類が主餌料とする動物プランクトンが、栄養塩枯渇下でも高い生産を示す混合栄養性微小動物プランクトンを主餌料としていることを明らかにした。この成果は、小型浮魚類の生産が、珪藻→動物プランクトン→浮魚類という教科書的な食物連鎖に依存しておらず、より複雑な生態系により支えられていることを意味している。気候変動が海洋生態系に大きな影響を与えている現在、この知見は生態系の変動予測や魚類資源変動を考える上で重要な知見となる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 2件、 査読あり 20件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Denmark Technical University(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] UiT the Arctic Univesrity of Norway(ノルウェー)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Malaya University(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Importance of microzooplankton for sustaining high mesozooplankton biomass during post-bloom period in the Oyashio region of the western subarctic Pacific2024

    • 著者名/発表者名
      Ichinomiya Mutsuo、Nishibe Yuichiro、Okazaki Yuji、Sato Mitsuhide、Takahashi Kazutaka
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 224 ページ: 103250-103250

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2024.103250

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Primary productivity impacts community structure of euphausiids in the low-latitude Indian and Pacific Oceans2024

    • 著者名/発表者名
      Fanyu Zhou,Junya Hirai,Takuya Sato,Sachiko Horii,Kazutaka Takahashi,Atsushi Tsuda
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: - 号: 3 ページ: 163-176

    • DOI

      10.1007/s10872-024-00713-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variations in photoprotective compounds in surface-dwelling copepods in subtropical open waters2023

    • 著者名/発表者名
      Chen Sijun、Kuwahara Victor S.、Katayama Tomoyo、Hashihama Fuminori、Yabe Kazuo、Taguchi Satoru、Takahashi Kazutaka
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 18 号: 4 ページ: 214-224

    • DOI

      10.3800/pbr.18.214

    • ISSN
      1880-8247, 1882-627X
    • 年月日
      2023-11-27
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geographic distribution of micronektonic fish communities in the subtropical North Pacific: The effect of primary productivity and nitrogen fixation2023

    • 著者名/発表者名
      Nagatomo Yutaro、Horii Sachiko、Hirai Junya、Hashihama Fuminori、Sado Tetsuya、Fukuchi Takehiko、Miya Masaki、Takahashi Kazutaka
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 217 ページ: 103086-103086

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2023.103086

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Higher ingestion rates and importance of ciliates in the diet of a large, subarctic copepod revealed by larger volume incubations2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kazutaka、Ichinomiya Mutsuo、Okazaki Yuji、Nishibe Yuichiro
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography

      巻: 68 号: 4 ページ: 790-802

    • DOI

      10.1002/lno.12310

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A new species of genus <i>Sapphirina</i> (Copepoda, Cyclopoida) from the Kuroshio Extension region in the western North Pacific Ocean2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kazutaka、Itoh Hiroshi、Hirai Junya、Tadokoro Kazuaki、Nishiuchi Koh
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 17 号: 4 ページ: 358-368

    • DOI

      10.3800/pbr.17.358

    • ISSN
      1880-8247, 1882-627X
    • 年月日
      2022-11-30
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of Acid-Lugol’s Solution for Preservation of Acantharia (Radiolaria)2022

    • 著者名/発表者名
      Takano Emiko、Nakamura Yasuhide、Takahashi Kazutaka
    • 雑誌名

      Thalassas: An International Journal of Marine Sciences

      巻: 38 号: 2 ページ: 939-945

    • DOI

      10.1007/s41208-022-00439-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copepod community structure in the transition region of the North Pacific Ocean: Water mixing as a key driver of secondary production enhancement in subarctic and subtropical waters2022

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Hiroomi、Takahashi Kazutaka、Kuroda Hiroshi、Watanabe Tsuyoshi、Taniuchi Yukiko、Kuwata Akira、Kasai Hiromi、Kakehi Shigeho、Fuji Taiki、Suyama Satoshi、Tadokoro Kazuaki
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 207 ページ: 102865-102865

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2022.102865

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low nitrogen fixation related to shallow nitracline across the eastern Indian Ocean2022

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., T. Shiozaki, F. Hashihama, M. Sato, A. Murata, K. Sasaoka, S. Umeda, and K. Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research, Biogeosciences

      巻: 127 号: 10

    • DOI

      10.1029/2022jg007104

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海洋学の10年展望2021:深層2021

    • 著者名/発表者名
      岡顕・大林由美子・勝又勝郎・高橋一生・山下洋平・横川太一
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 30 号: 5 ページ: 179-198

    • DOI

      10.5928/kaiyou.30.5_179

    • NAID

      130008131953

    • ISSN
      0916-8362, 2186-3105
    • 年月日
      2021-11-15
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 海洋学の10 年展望2021:熱帯域2021

    • 著者名/発表者名
      土井威志・安中さやか・高橋一生・渡辺路生・東塚知己・栗原晴子
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 30 号: 5 ページ: 105-129

    • DOI

      10.5928/kaiyou.30.5_105

    • NAID

      130008131957

    • ISSN
      0916-8362, 2186-3105
    • 年月日
      2021-11-15
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 海洋学の10 年展望2021:中緯度2021

    • 著者名/発表者名
      橋濱史典・纐纈慎也・近藤能子・佐々木克徳・杉本周作・高橋一生・長井健容・西岡純・林田博士・平井淳也
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 30 号: 5 ページ: 127-154

    • DOI

      10.5928/kaiyou.30.5_127

    • NAID

      130008131961

    • ISSN
      0916-8362, 2186-3105
    • 年月日
      2021-11-15
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nitrogen Fixation and Diazotroph Community in the Subarctic Sea of Japan and Sea of Okhotsk2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Takuya、Shiozaki Takuhei、Taniuchi Yukiko、Kasai Hiromi、Takahashi Kazutaka
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 126 号: 4 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1029/2020jc017071

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Longitudinal and Vertical Variations of Dissolved Labile Phosphoric Monoesters and Diesters in the Subtropical North Pacific2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Tamaha、Sato Mitsuhide、Hashihama Fuminori、Kato Haruka、Sugiyama Takanori、Ogawa Hiroshi、Takahashi Kazutaka、Furuya Ken
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.570081

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regionally variable responses of nitrogen fixation to iron and phosphorus enrichment in the Pacific Ocean2021

    • 著者名/発表者名
      Iwao Tanita, Takuhei Shiozaki, Taketoshi Kodama, Fuminori Hashihama, Mitsuhide Sato, Kazutaka Takahashi, Ken Furuya
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Biogeosciences

      巻: 126 号: 9 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1029/2021jg006542

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Euphausia pacifica (Euphausiacea) in the Oyashio region, western North Pacific.2020

    • 著者名/発表者名
      Okazaki, Y., K. Takahashi, Y. Nishibe, & M. Ichinomiya
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 181 ページ: 102245-102245

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2019.102245

    • 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] Distribution, biomass and species composition of salps and doliolids in the Oyashio-Kuroshio Transitional Region: Potential impact of massive bloom on the pelagic food web2020

    • 著者名/発表者名
      Ahmad Ishak, N. H., K. Tadokoro, Y. Okazaki, S. Kakehi, S. Suyama & K. Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 351-363

    • DOI

      10.1007/s10872-020-00549-3

    • NAID

      40022348692

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Biogeochemical controls of particulate phosphorus distribution across the oligotrophic subtropical Pacific Ocean2020

    • 著者名/発表者名
      Fuminori Hashihama, Hiroaki Saito, Takuhei Shiozaki, Makoto Ehama, Shuhei Suwa, Takanori Sugiyama, Haruka Kato, Jota Kanda, Mitsuhide Sato, Taketoshi Kodama, Tamaha Yamaguchi, Sachiko Horii, Iwao Tanita, Shota Takino, Kazutaka Takahashi, Hiroshi Ogawa, Philip W. Boyd, Ken Furuya
    • 雑誌名

      Global Biogeochemical Cycles

      巻: 34 号: 9

    • DOI

      10.1029/2020gb006669

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Phosphate diester utilization by marine diazotrophs Trichodesmium erythraeum and Crocosphaera watsonii2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T、Sato M、Gonda N、Takahashi K、Furuya K
    • 雑誌名

      Aquatic Microbial Ecology

      巻: 85 ページ: 211-218

    • DOI

      10.3354/ame01951

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feeding and growth efficiency in a pelagic chaetognath, Zonosagitta nagae reared in the laboratory2020

    • 著者名/発表者名
      Otake Shiori、Shimode Shinji、Takahashi Kazutaka
    • 雑誌名

      Journal of Plankton Research

      巻: 42 号: 3 ページ: 265-273

    • DOI

      10.1093/plankt/fbaa014

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 親潮域に優占するNeocalanus属カイアシ類2種の表層出現に環境要因が与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      石田廉・児玉武稔・髙橋一生
    • 学会等名
      海洋生物シンポジウム2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 混合栄養性無殻繊毛虫が北太平洋亜寒帯HNLC海域生態系に果たす役割2024

    • 著者名/発表者名
      船木千帆・児玉武稔・髙橋一生
    • 学会等名
      海洋生物シンポジウム2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 親潮域に優占するNeocalanus属カイアシ類2種の表層出現タイミングに環境要因が与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      石田廉・児玉武稔・髙橋一生
    • 学会等名
      日本海洋学会 2023年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 本州東方移行域でブルームを形成するサルパ類胃内容物のアンプリコンシーケンス解析2023

    • 著者名/発表者名
      谷川真穂, 宮本洋臣, 冨士泰期, 巣山哲, 佐藤拓哉, 塩崎拓平, 平井惇也, 児玉武稔, 高橋一生
    • 学会等名
      海洋生物シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 混合栄養性渦鞭毛藻Prorocentrum cf. balticumの温度と光強度に対する増殖応答2023

    • 著者名/発表者名
      船木千帆, W.M. Lum, 桑田向陽, 高橋和也, 増田貴子, 片山智代, 児玉武稔, 岩滝光儀, 高橋一生
    • 学会等名
      海洋生物シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 西部北太平洋移行域における降雨とクロロフィル濃度の関係について2023

    • 著者名/発表者名
      高橋一生・波木井丈留
    • 学会等名
      「寒冷圏大気-海洋間の生物地球化学的相互作用に関する研究集会」 (北海道大学低温科学研究所 令和4年度共同利用研究集会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 熱帯域における生物生産と食物連鎖構造2022

    • 著者名/発表者名
      高橋一生
    • 学会等名
      日本海洋学会2022年度秋季大会 シンポジウム4 「将来構想 2021:熱帯域の分野横断型プロジェクトの立案に向けて」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 動物プランクトン・魚類マイクロネクトンによる 生物炭素ポンプ2022

    • 著者名/発表者名
      高橋一生
    • 学会等名
      日本海洋学会 2022年度秋季大会 シンポジウム6「海中粒子研究の現状と展望」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 「海洋生物学」の方向性を考える2021

    • 著者名/発表者名
      高橋一生
    • 学会等名
      海洋生物シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 観測機器開発の現状と問題点:水中撮影画像によるプランクトン現場観察2021

    • 著者名/発表者名
      高橋一生
    • 学会等名
      ベントス・プランクトン合同大会2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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