石灰質有孔虫のバイオミネラリゼーションの細胞生物学的解明

• 研究課題/領域番号: 22684027
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 層位・古生物学
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 豊福 高志 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, チームリーダー (30371719)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円); 2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2011年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
• キーワード: バイオミネラリゼーション / 有孔虫 / 石灰化 / カルシフィケーション / 古生物学 / 海洋生物学 / 地球科学 / 原生生物 / 細胞内環境 / 実験古生物学 / 蛍光観察 / 地球生物学

研究概要

バイオミネラリゼーションは生物が硬組織を沈着する生物過程である.本研究では海洋の主要な炭酸塩生産者である有孔虫類の石灰化過程について細胞生物学的な解明を目指した.多重染色実験系が確立したカルシウム,pHに加え,マグネシウム,ミトコンドリア,ゴルジ体などを組み合わせた観察を実施した.石灰化中のミトコンドリアプローブの観察など実施した.ラマン顕微鏡の導入によって,生体内で進行する石灰化過程にある結晶を鉱物学的観点から観察ができるようになった点は画期的である.

研究成果

• [雑誌論文] Attachment and Detachment of Living Microorganisms Using a Potential-Controlled Electrode (2013)
  • 著者名/発表者名: Koyama, S., Konishi, M., Ohta, Y., Miwa, T., Hatada, Y., Toyofuku, T., Maruyama, T., Nogi, Y., Kato, C., Tsubouchi, T
  • 雑誌名: Marine biotechnology 巻: - 号: 4 ページ: 461-475
  • DOI: 10.1007/s10126-013-9495-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-scale neodymium distribution in sedimentary planktonic foraminiferal tests and associated mineral phases (2013)
  • 著者名/発表者名: Tachikawa, K., Toyofuku, T., Basile-Doelscha, I., Delhayec, T
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 100 ページ: 11-23
  • DOI: 10.1016/j.gca.2012.10.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of Hydrogen Sulfide on Bacterial Communities on the Surface of Galatheid Crab, <i>Shinkaia crosnieri</i>, and in a Bacterial Mat Cultured in Rearing Tanks (2013)
  • 著者名/発表者名: Konishi, M., Watsuji, T., Nakagawa, S., Hatada, Y., Takai, K., Toyofuku T
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 28 号: 1 ページ: 25-32
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME12070
  • NAID: 10031138540
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variation in stable carbon and oxygen isotopes of individual benthic foraminifera: tracers for quantifying the vital effect (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishimura T, Tsunogai U, Hasegawa S, Nakagawa F, Oi T, Kitazato H, Suga H, Toyofuku T
  • 雑誌名: Biogeosciences Discuss 巻: 9 ページ: 6191-6218
  • DOI: 10.5194/bgd-9-6191-2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイオミネラリゼーションの可視化 -細胞生物学的に見た有孔虫の石灰化過程- (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志
  • 雑誌名: Japan Geoscience Letters 巻: 8 ページ: 4-4
• [雑誌論文] バイオミネラリゼーションの可視化 - 細胞生物学的に見た有孔虫の石灰化過程 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊福 高志
  • 雑誌名: Japan Geoscience Letters 巻: 8, 4 ページ: 6-6
• [雑誌論文] Mg/Ca and δ18O in the brackish shallow-water benthic foraminifer Ammonia 'beccarii' (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T., M. Suzuki, H. Suga, S. Sakai, A.Suzuki, T. Ishikawa, L. Nooijer, R. Schiebel, H. Kawahata, H. Kitazato
  • 雑誌名: Marine Microplaeontology 巻: 78 号: 3-4 ページ: 113-120
  • DOI: 10.1016/j.marmicro.2010.11.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有孔虫の飼育実験から探る太古の地球環境 (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志, 野牧秀隆
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 69, 4 ページ: 284-288
  • NAID: 10029236996
• [雑誌論文] 有孔虫の飼育実験から探る太古の地球環境 (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志、野牧秀隆
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 69(4) ページ: 284-288
  • NAID: 10029236996
• [雑誌論文] The role of meiofauna in deep-sea benthic food webs revealed by carbon and nitrogen stable isotope analyses In Earth, Life, and Isotopes (Eds: Ohkouchi N, Tayasu I, and Koba K) (2010)
  • 著者名/発表者名: Nomaki, H., Ogawa, N. O., Ohkouchi, N., Toyofuku, T., Kitazato, H
  • 雑誌名: Kyoto University Press ページ: 119-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] アンモニア・ベッカリー 過酷な環境にも生息 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志
  • 雑誌名: しずおか自然史, ページ: 86-87
• [雑誌論文] 小さなタイムマシンを開く-有孔虫の石灰化過程の可視化- (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志
  • 雑誌名: 生物の科学 遺伝 巻: 64(5) ページ: 78-85
• [雑誌論文] 有孔虫～多様な殻を作る単細胞生物と海洋～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志
  • 雑誌名: 第4回JAMSTEC海洋と地球の学校 多様性を科学する～海洋と地球のツアー～ ページ: 71-82
• [雑誌論文] 海洋酸性化と生物圏への影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志
  • 雑誌名: 平成21年度海洋研究開発機構研究報告会JAMSTEC2010 地球システムの解明に果たすJAMSTECの役割 ページ: 8-9
• [雑誌論文] he role of meiofauna in deep-sea benthic food-webs revealed by stable isotope analyses (2010)
  • 著者名/発表者名: Nomaki H, Ogawa NO, Ohkouchi N, Toyofuku T, Kitazato H
  • 雑誌名: Earth, Life, and Isotopes : A Tribute to Dr.Eitaro Wada (Eds : Naohiko Ohkouchi, Ichiro Tayasu, and Keisuke Koba) Kyoto University Press ページ: 119-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term observation of deep-sea benthic activities in Sagami Bay, central Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Kitazato, H., Fujikura, K, Furushima, Y, Toyofuku, T, Nomaki, H, Iwase, R
  • 雑誌名: Proceedings of OceanObs'09 : Sustained Ocean Observations and Information for Society 巻: 2 ページ: 5-5
• [雑誌論文] 小さなタイムマシンを開く-有孔虫の石灰化過程の可視化- (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志
  • 雑誌名: 遺伝生物の科学 巻: 64(5) ページ: 78-85
• [雑誌論文] 古生物学事典 (2010)
  • 著者名/発表者名: 日本古生物学会(編)
  • 雑誌名: 古生物学事典 巻: (一部項目執筆)
• [雑誌論文] アンモニア・ベッカリー過酷な環境にも生息 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志
  • 雑誌名: しずおか自然史 ページ: 86-87
• [学会発表] Tohoku Tsunami on shallow-water marine biodiversity: environmental biomonitoring with live benthic foraminifera (2013)
  • 著者名/発表者名: Duros P
  • 学会等名: The Paleontological Society of Japan
  • 発表場所: Yokohama, Japan
• [学会発表] Assessing the environmental impact of Tōhoku tsunami off Hachinohe (NE Japan): a multidisciplinary approach (2013)
  • 著者名/発表者名: Fontanier C
  • 学会等名: The Paleontological Society of Japan
  • 発表場所: Yokohama, Japan
• [学会発表] High-CO2実験環境下の細胞内pH観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志,Lennart J de Nooijer,野牧秀隆,浅井健志,土屋正史,倉沢篤史,三輪哲也,北里洋
  • 学会等名: 古海洋シンポジウム2012
  • 発表場所: 東京大学大気海洋研究所
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] A. Tombi Cruise: an Overview (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T., Ohkawara W. N., Kurasawa
  • 学会等名: TOMBI Workshop
  • 発表場所: Bordeaux, France
• [学会発表] TOMBI Cruise core description (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujii, M., Sakaguchi, A., Murayama, M., Toyofuku, T., Oguri, K., Kawamura,K
  • 学会等名: TOMBI Workshop
  • 発表場所: Bordeaux, France
• [学会発表] Calcification, Field Workshop on Living Foraminifera in Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T
  • 学会等名: Sesoko
  • 発表場所: Okinawa/Yokosuka, Kanagawa, Japan
• [学会発表] Foraminiferal intracellular environmental observation - perspective for biomineralization, geochemical proxies for past time ocean and ocean acidification (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T., de Nooijer, L., Nomaki, H., Tsuchiya, M., Oguri, K., Kitazato, H
  • 学会等名: 2012 ASLO Aquatic Sciences Meeting
  • 発表場所: Otsu, Shiga, Japan
• [学会発表] Reichart, G.J. Species-specific impacts of temperature and seawater Mg/Ca on foraminiferal Mg/Ca (2012)
  • 著者名/発表者名: van Dijk, I.E.Y., de Nooijer, L.J., Toyofuku, T
  • 学会等名: EGU General Assembly 2012
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] Foraminiferal cellular Calcium and pH distribution by laboratory observation (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T., Nomaki, H., Tsuchiya, M., Kitazato, H
  • 学会等名: EGU General Assembly 2012
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] Oxygen concentration profiles and the consumption rates at the sediment-water interface off Hachinohe, Northeastern Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Oguri K
  • 学会等名: EGU General Assembly 2012
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] pecies-specific impacts of temperature and seawater Mg/Ca on foraminiferal Mg/Ca (2012)
  • 著者名/発表者名: van Dijk I.E.Y.
  • 学会等名: EGU General Assembly 2012
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] Calcification (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku T
  • 学会等名: Field Workshop on Living Foraminifera in Japan
  • 発表場所: Sesoko, Okinawa/Yokosuka, Kanagawa, Japan
• [学会発表] Tombi Cruise: an Overview (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku T
  • 学会等名: TOMBI Workshop
  • 発表場所: Bordeaux, France
• [学会発表] Ultra-deep sequencing of ultra-deep sediment (2012)
  • 著者名/発表者名: Lecroq B
  • 学会等名: 13th Deep-Sea Biology Symposium
  • 発表場所: Wellington, New Zealand
• [学会発表] Culture experiment with living foraminifera under laboratory high-CO2 environmental condition (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T, Nooijer, LJ, Nomaki, H, Tsuchiya, M, Kitazato H
  • 学会等名: EGU Topical Conference Series, 7th Alexander von Humbolt International Conferene Ocean acidification
  • 発表場所: マレーシア・ペナン
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Foraminiferal cellular pH control under low pH environment in the laboratory (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T., Nooijer, L. J., Nomaki, H., Tsuchiya, M., Kitazato H
  • 学会等名: JpGU International session
  • 発表場所: Makuhari, Chiba
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Foraminiferal cellular pH control under low pH environment in the laboratory (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T, Nooijer, LJ, Nomaki, H, Tsuchiya, M, Kitazato H
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会2011
  • 発表場所: 千葉市・幕張メッセ
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] pH環境を制御した有孔虫飼育実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会2011
  • 発表場所: 千葉市・幕張メッセ
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Foraminiferal cellular pH control under high-CO_2 condition in the laboratory (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku T, Nomaki H, Tsuchiya M, Kitazato H
  • 学会等名: European Geosciences Union, General Assembly 2011
  • 発表場所: ウィーン・オーストリア
  • 年月日: 2011-04-07
• [学会発表] Linear invese modelと現場実験、観測値を統合した相模湾深海底の炭素循環モデル (2011)
  • 著者名/発表者名: 野牧秀隆・豊福高志・北里洋・Dick van Oevelen
  • 学会等名: 2010年度古海洋シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学大気海洋研究所、千葉県柏市
  • 年月日: 2011-01-06
• [学会発表] Culture experiment with living foraminifera under laboratory high-CO2 environmental condition. EGU Topical Conference Series (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T., de Nooijer, L. J., Nomaki, H., Tsuchiya, M., Kitazato, H
  • 学会等名: 7th Alexander von Humbolt International Conferene Ocean acidification: consequences for marine ecosystems and society
  • 発表場所: Park Royal Penang Resort, Penang, Malaysia
• [学会発表] Foraminiferal cellular pH control under laboratory high-CO2 environmental condition (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T., de Nooijer, L. J., Nomaki, H., Tsuchiya, M., Kitazato, H
  • 学会等名: EGU General Assembly 2011
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] 底生有孔虫Ammonia beccariiのMg/Ca、δ18Oの水温、塩分指標 (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志, 菅 寿美, 坂井三郎, 鈴木淳, 川幡穂高, 北里 洋
  • 学会等名: 2010年度古海洋シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学大気海洋研究所
• [学会発表] Shape design of BaCO3 by Mg2+ effect (2010)
  • 著者名/発表者名: 林 明子, 豊福高志, 中村利廣, 渡辺友亮
  • 学会等名: 第20回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜情報文化センター
  • 年月日: 2010-12-20
• [学会発表] Multiple endobionts of both bacteria and kleptoplast in Virgulinella fragilis (foraminifera) : distribution, cytological and genetic characteristics (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, M., Toyofuku, T., Uematsu, K., Bruchert, V., Collen, J., Yamamoto, H., Kitazato, H.
  • 学会等名: Memorial Symposium for the 26th Internation al Prize for Biology
  • 発表場所: つくば国際会議場、茨城県つくば市
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Feeding strategies among deepsea benthic foraminifera: Evidences from TEM observations and in-situ experiments for modern deep-sea foraminifera (2010)
  • 著者名/発表者名: Kitazato, H., Nomaki, H., Toyofuku, T
  • 学会等名: International Symposium on Foraminifera FORAMS2010
  • 発表場所: Bonn, Germany
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 2-D pH observation on foraminiferal cell under stable environmental condition (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T., de Nooijer, L. J., Nomaki, H., Tsuchiya, M., Kitazato, H
  • 学会等名: International Symposium on Foraminifera FORAMS2010
  • 発表場所: Bonn, Germany
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 2-D pH observation on foraminiferal cell under stable environmental condition (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyofiiku T, de Nooijer LJ, Nomaki H, Tsuchiya M, Schiebel M, Kitazato H
  • 学会等名: FORAMS2010
  • 発表場所: ボン・ドイツ
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Onboard and in situ incubation experiments for understanding deep-sea benthic foraminiferal ecologies (2010)
  • 著者名/発表者名: Nomaki H, Toyofuku T, de Nooijer LJ, Suga H, Kitazato H
  • 学会等名: FORAMS2010
  • 発表場所: ボン・ドイツ
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 石灰質有孔虫の殻内タンパク質の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 更科 功, 豊福高志, 藤田和彦, 遠藤一佳
  • 学会等名: 日本古生物学会2010年年会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-06-12
• [学会発表] Utilization of dissolved organic matter by the deep-sea benthic community at the Sagami Bay, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Nomaki H, Ogawa NO, Takano Y, Suga H, Ohkouchi N, Toyofuku T, Kitazato H
  • 学会等名: 12th Deep-Sea Biology Symposium
  • 発表場所: レイキャビク・アイスランド
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] 石灰質有孔虫細胞内環境と石灰化過程 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊福高志、レナート=ヤン=ド・ノーイエ、野牧秀隆、小栗一将、土屋正史、北里洋
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉市
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] Intracellular environment of carcaleous foraminifera and biomineralization (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T., de Nooijer, L.J., Nomaki, H., Oguri, K., Tsuchiya, M., Kitazato, H
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2010
  • 発表場所: Makuhari Messe, Chiba, Japan
• [学会発表] study of test reconstruction of Ammonia beccarii for extreme environmental conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: Asai, T., Toyofuku, T., Nomaki, H., Miwa, T
  • 学会等名: 極限環境生物学会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス
• [学会発表] Pressure effect on living shallow water benthic foraminifera (2010)
  • 著者名/発表者名: Asai, T., Toyofuku, T., Nomaki, H
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
• [学会発表] Deep-sea benthic food-web structure at the bathyal Sagami Bay revealed by in situ experiments and linear inverse model (2010)
  • 著者名/発表者名: Nomaki H, van Oevelen D, Toyofuku T, Kitazato H
  • 学会等名: Trench Connection International Symposium on the Deepest Environment on Earth
  • 発表場所: 東京大学大気海洋研究所、千葉県柏市
• [備考] JAMSTEC研究者個人ページ
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/seika/pub-j/res/ress/toyofuku/index.html
• [備考] TWITTER
  • URL: https://twitter.com/t_toyofuku
• [備考] タンブラー
  • URL: http://toyofuku.tumblr.com/
• [備考] FACEBOOK
  • URL: https://www.facebook.com/toyohuka
• [備考] (1)Toyofuku, T. How the natural time machines are prepared? ?some laboratory works on foraminiferal calcification. Lund University, Sweden, 27 Nov. 2012. セミナー&集中講義
• [備考] (2)豊福高志 福島大学集中講義. 2012年11月14日. セミナー&集中講義
• [備考] (3)豊福高志 浜松修学舎高等学校研究紹介, 2012年11月12日. セミナー&集中講義
• [備考] (4)豊福高志 熊本大学集中講義. 2012年10月17日, 18日. セミナー&集中講義
• [備考] (5)豊福高志 Foraminiferal intracellular environmental observation ?perspective for biomineralization, geochemical proxy for past time ocean and ocean acidification.バイオミネラリゼーションセミナー,東京大学農学部2号館,2012年9月24日. セミナー&集中講義
• [備考] (6)豊福高志 サイエンスパートナーシッププロジェクト講座. 宇都宮高等学校, 2012年9月11日. セミナー&集中講義
• [備考] (7)豊福高志 横浜国立大学集中講義. 2012年7月31日?8月3日. セミナー&集中講義
• [備考] (8)豊福高志 海洋酸性化を想定した実内実験, JpGU JAMSTECブース. JpGU2011, 幕張メッセ, 2011年5月25日. セミナー&集中講義
• [備考] (9)豊福高志 Mg/Ca in calcareous foraminifera from laboratory culture experiment. 熊本大学セミナー, 2011年3月10日. セミナー&集中講義
• [備考] (10)Toyofuku, T. Revealing Foraminiferal Calcification and Its Impact on trace elemental incorporation. Alfred Wegener Institute, Bremerhaven, Germany, 1st., September 2010. セミナー&集中講義
• [備考] (11)Toyofuku, T. Revealing Foraminiferal Calcification and Its Impact on trace elemental incorporation. Utrecht University, Utrecht, Netherlands, 30th, August 2010. セミナー&集中講義
• [備考] Toyofuku, T. Intracellular environment of calcareous foraminifera and biomineralization (Invited seminar). Anger University, Anger, France, 23^<rd>, June 2010.
• [備考] 地球生物学研究チーム
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/biogeos/j/elhrp/geobiology/
• [備考] Twitter (Takashi Toyofuku)
  • URL: https://twitter.com/t_toyofuku
• [備考] JAMSTEC機関リポジトリ
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/jir/infolib/meta_pub/search-jp
• [備考]
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/biogeos/j/elhrp/geobiology/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/biogeos/j/elhrp/geobiology/index.html