南極陸上植物相の多様性と進化

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12640691
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 伊村 智 国立極地研究所, 研究系, 助教授 (90221788)
• 研究分担者: 神田 啓史 国立極地研究所, 資料系, 教授 (70099935)
• キーワード: 湖沼 / コケ植物 / 南極 / 分子系統 / DNA / 無性芽 / 繁殖生態 / 耐乾性

研究概要

研究代表者自らが夏隊員として参加した、第42次日本南極地域観測隊夏隊(2000年11月〜2001年3月)によって持ち帰られた、南極昭和基地周辺からの陸生、湖沼底生コケ植物サンプルの解析を中心に行った。
この地域の湖沼には、水深2〜3m前後の湖沼底に「コケ坊主(Benthic moss pillar)」と呼ばれる特異なコケ植物群落が繁茂している。コケ群落を構成する2種は、南極陸上植生の優占種として知られるBryum pseudotriquetrumの水中型と考えられている種と、大陸性南極の陸上植生からは報告されていないLeptobryum pyriformeの水中型とされてきた。
両種についてのDNA解析の結果、水生のBryumは陸上のものと同種であるが、そもそも日本や北米から報告されているB_o pseudotriquetrumとは別種である可能性が示された。今後は、南極半島部を含めた幅広い地域からのサンプルの収集を進め、DNA解析を行う必要がある。一方のLeptobryum pyriformeは世界中に広く分布する雑草的な種として知られ、遺伝的にも広い変異幅が認められている。南極産のサンプルはこの変異幅に含まれるが、昭和基地周辺のサンプルの間にも変異が認められ、これは分布の起源が異なるグループの存在を示す物である可能性がある。本種についても世界中からのサンプルの収集と分析を進める必要があり、Bryum同様に解析の対象を世界レベルに拡張する計画である。
また、両種の光合成活性や生育環境に関わるデータの解析も進み、分子系統的な情報だけでなく、幅広いデータに基づく南極産コケ植物種の検討が可能となってきた。

研究成果

• [文献書誌] Ayukawa, E., Imura, S., Kudoh, S., Kanda, H.: "Reproductive phenology of subalpine moss, Polytrichum ohioense Ren. et Card"Polar Bioscience. 15. 88-96 (2002)
• [文献書誌] Imura, S.: "Periodicity of vegetative diaspore formation in some Japanese mosses"Hikobia. 13. 685-691 (2002)
• [文献書誌] 伊村智: "南極湖沼に記録された環境変動の歴史"文部科学教育通信. 66. 28-29 (2002)
• [文献書誌] Imura, S., Bando, T., Saito, S., Seto, K., Kudoh, S., Kanda, H.: "Distribution of aquatic mosses in Soya Coast region, East Antarctica"Polar Bioscience. 16(In Printing). (2003)
• [文献書誌] Kudoh, S., Tsuchiya, Y., Ayukawa, E., Imura, S., Kanda, H.: "Ecological studies on aquatic moss pillars in Antarctic lakes. 1. Macro structure and carbon, nitrogen and Chlorophyll a contents"Polar Bioscience. 16(In Printing). (2003)
• [文献書誌] Kudoh, S., Watanabe, K., Imura, S.: "Ecological studies on aquatic moss pillars in Antarctic lakes. 2. Temperature and light environment at the moss habitat"Polar Bioscience. 16(In Printing). (2003)
• [文献書誌] Kudoh, S., Kashino, Y., Imura, S.: "Ecological studies on aquatic moss pillars in Antarctic lakes. 3. Light response and chilling and heat sensitivity of photosynthesis"Polar Bioscience. 16(In Printing). (2003)
• [文献書誌] Kanda, H., Ohtani, S., Imura, S.: "Plant communities at Dronning Maud Land. In Beyer, L. & Bolter, M. (eds.) Ecological studies 154 : Geoecology of Antarctic Ice-Free Coastal Landscapes"Springer-Verlag, Heiderberg. 249-264 (2002)