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白化したサンゴが回復できずに死滅する真相の究明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03330
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45040:生態学および環境学関連
研究機関琉球大学

研究代表者

高橋 俊一  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (80620153)

研究分担者 波利井 佐紀  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (30334535)
丸山 真一朗  東北大学, 生命科学研究科, 助教 (50712296)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード白化 / 地球温暖化 / 共生 / サンゴ / 高温ストレス / 回復 / 褐虫藻
研究開始時の研究の概要

海水温が異常に高くなると、サンゴは共生する藻類(褐虫藻)を失い白化する。白化直後のサンゴはまだ生きており、褐虫藻を再共生させることで回復する。しかし、その回復が遅れると、褐虫藻からの栄養が不足し、サンゴは死滅する。大規模白化により多くのサンゴが死滅していることからもわかるように、自然界では白化からの回復は容易ではない。本研究では、その原因を解明する。

研究成果の概要

海水温が異常に高くなると、サンゴは共生する褐虫藻(共生性の渦鞭毛藻)を失い白化する。白化直後のサンゴはまだ生きており、褐虫藻を再共生させることで回復する。しかし、その回復が遅れると、褐虫藻からの栄養が不足し、サンゴは死滅する。大規模白化により多くのサンゴが死滅していることからもわかるように、自然界では白化からの回復は容易ではない。しかし、その理由は不明であった。本研究課題では、高温ストレスを受けた褐虫藻は、一時的に共生能力を喪失すること、またその温度感受性が褐虫藻種(タイプ)により異なることを実験的に明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球温暖化によるサンゴ礁生態系の貧弱化が大きな社会問題となっており、その大きな理由の一つがサンゴの白化による死滅である。白化した直後のサンゴは生きており、褐虫藻を再獲得することで、サンゴは白化から回復することができる。しかし、自然界では、その回復が見られないことが度々あり、これが白化したサンゴの死滅を引き起こしている。本研究課題では、白化からの回復を困難にしている原因が、高温ストレスを受けた褐虫藻の共生能力の喪失であること、またその温度感受性が褐虫藻種(タイプ)間で異なることも明らかにした。これらの成果は、将来、「白化から回復促進」や「サンゴ礁保全」への応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2020 その他

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

  • [国際共同研究] James Cook University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Loss of symbiont infectivity following thermal stress can be a factor limiting recovery from bleaching in cnidarians2020

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kishimoto, Andrew H. Baird, Shinichiro Maruyama, Jun Minagawa & Shunichi Takahash
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 14 号: 12 ページ: 3149-3152

    • DOI

      10.1038/s41396-020-00742-8

    • 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
  • [学会発表] 地球温暖化とサンゴの白化2022

    • 著者名/発表者名
      高橋俊一
    • 学会等名
      港区立みなと科学館・気象庁・自然科学研究機構連携講座
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サンゴと藻類の共生:サンゴの高温環境適応2022

    • 著者名/発表者名
      高橋俊一
    • 学会等名
      立命館大学第4期拠点形成型R-GIRO研究プログラム「気候変動に対応する生命圏科学の基盤創生」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サンゴと藻類の共生:環境に適した共生パートナーの獲得と環境適応2022

    • 著者名/発表者名
      高橋俊一
    • 学会等名
      ERATO共生進化機構先端セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サンゴに共生する藻類の光と影2022

    • 著者名/発表者名
      高橋俊一
    • 学会等名
      第75回日本酸化ストレス学会学術集会シンポジウム「藻類由来機能性物質」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サンゴと藻類の共生:パートナーで運命が変わる2022

    • 著者名/発表者名
      高橋俊一
    • 学会等名
      第21回日本分類学会連合公開シンポジウム「共生-種を超えたつながり-」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サンゴの高温適応2022

    • 著者名/発表者名
      高橋俊一
    • 学会等名
      第21回名古屋大学遺伝子実験施設公開セミナー「光合成を利用する動物、その巧みな生き方」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サンゴと藻類の共生:サンゴの高温環境適応2020

    • 著者名/発表者名
      高橋俊一
    • 学会等名
      マリンバイオテクノロジー学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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