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2017 年度 実績報告書

サンゴ礁回復の鍵となるトワイライトゾーン:異なる水深間のサンゴ連結性と環境適応

研究課題

研究課題/領域番号 16H02490
研究機関琉球大学

研究代表者

波利井 佐紀  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (30334535)

研究分担者 安田 仁奈  宮崎大学, テニュアトラック推進機構, 准教授 (00617251)
中村 崇  琉球大学, 理工学研究科, その他 (40404553)
渡邊 剛  北海道大学, 理学研究院, 講師 (80396283)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード深場サンゴ生態系 / 初期生活史 / レフュジア / コネクティビティ
研究実績の概要

サンゴ礁深場(水深30m以深)は温暖化による高水温の影響を受けにくく、浅場群集のレフュジア(避難地)として期待されている。本研究では、1)サンゴ幼体の鉛直加入構造と移植による適応過程、2)集団遺伝解析による鉛直的連結性、3)深場環境評価により、深場-浅場サンゴ生態系の関係性を明らかにしている。本年度は以下を行った。
1)浅場へのサンゴ加入・適応過程: 室内飼育でサンゴ幼生を定着させ、それらを野外の異なる水深に設置し、生残や光合成活性などを明らかにした。また、同時に室内実験に置いて異なる光条件下で幼生を飼育し、その生残や定着率について明らかにした。その結果、強光環境下では一部の深場からの幼生や稚サンゴは白化することがわかった。また、異なる水深に定着基盤を設置し、鉛直的にサンゴが定着するかを調べたところ、深場のみに加入がみられた。現在、遺伝子マーカーを用いて種判別を行っている。
2)サンゴの鉛直集団遺伝構造: 石垣島と西表島の間の海域を中心に対象サンゴのマイクロサテライトを用いた集団遺伝解析を行った。その結果、石西礁湖内からは遺伝的に大きく異なる2つのクレードが確認され東西でクレード分布に偏りがみられた。さらに、個体ごとの帰属検定の結果から本海域のサンゴ集団は基本的には自己加入で集団を維持していることがわかった。一方、定着基盤には周辺の集団に由来する稚サンゴも定着していたため、1世代での他海域からの加入も起きていることが明らかとなった。
3)深場環境評価: 過去の水温環境を明らかにするため、昨年度に引き続き異なる3水深から得られたサンゴの骨格試料より、Sr/Ca比や酸素安定同位体比などを用いて解析した。この他、CTDを用いて対象海域の水温・塩分を測定し鉛直構造を明らかにした他、水温、光量子の連続計測を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の計画通りの研究を遂行し、また成果の一部を英文査読付き論文や書籍に公表できたため、順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

H29年度の継続で以下を行う予定である。
1)浅場へのサンゴ加入・適応過程 昨年度は移植したサンゴ個体が白化した。そのため、今年度は深場からのサンゴを数ヶ月単位で時間をかけて徐々に水深の浅い方へ移動させた場合、異なる光環境に順応するかどうかを明らかにする。また、鉛直的な加入構造を明らかにするため、昨年度よりも多くの定着基盤を設置し、複数の遺伝子マーカーを用い加入個体の種判別を行う。
2)集団遺伝解析による鉛直的連結性: 沖縄本島周辺も含めたトゲサンゴのマイクロサテライト集団遺伝解析により浅場と深場の遺伝構造の比較を行う。また、MIG-seq法を用いた集団ゲノム解析により、より詳細なコネクティビティ構造を明らかにする予定である。
3)深場環境評価: 異なる水深における光・水温環境について長期モニタリングを継続する他、過去数十年の環境復元についても解析を進める。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Shift of symbiont communities in Acropora tenuis juveniles under heat stress2017

    • 著者名/発表者名
      Yorifuji M, Harii S, Nakamura R, Fudo H
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 5 ページ: e4055

    • DOI

      10.7717/peerj.4055

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seriatopora diversity preserved in upper mesophotic coral ecosystems in Southern Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Sinniger F, Prasetia R, Yorifuji M, Bongaerts P, Harii S
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 4 ページ: 155

    • DOI

      10.3389/fmars.2017.00155

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reproductive biology of the deep brooding coral Seriatopora hystrix: Implications for shallow reef recovery2017

    • 著者名/発表者名
      Prasetia R, Sinniger F, Hashizume F, Harii S
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12(5) ページ: e0177034

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0177034

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coral larvae are poor swimmers and require fine-scale reef structure to settle2017

    • 著者名/発表者名
      Hata T, Madin JS, Cumbo VR, Denny M, Figueiredo J, Harii S, Thomas CJ, Baird AH
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 2249

    • DOI

      10.1038/s41598-017-02402-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First record of spawning in the mesophotic Acropora tenella in Okinawa, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Prasetia R, Sinniger F, Harii S
    • 雑誌名

      Galaxea, Journal of Coral Reef Studies

      巻: 19 ページ: 5-6

    • DOI

      10.3755/galaxea.19.1_5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Coral sclerochronology and geochemistry in mesophotic corals: environmental or physiological changes?2018

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki A, Yoneta S, Watanabe T, Sinniger F, Harii S, Tsunogai U, Watanabe T
    • 学会等名
      The General Assembly 2018 of the European Geosciences Union
    • 国際学会
  • [学会発表] Can deep coral juveniles adapt to the shallow depth and contribute to reef recovery?2018

    • 著者名/発表者名
      波利井佐紀, Prasetia R, Sinniger F, 中村崇
    • 学会等名
      日本生態学会 第65会札幌大会
  • [学会発表] Quantitative changes in the symbiont types hosted by coral juveniles under thermal stress2018

    • 著者名/発表者名
      史宗艶, Heloise R, 依藤実樹子, Sinniger F, 波利井佐紀
    • 学会等名
      日本生態学会 第65会札幌大会
  • [学会発表] 沖ノ鳥島の水柱に出現する褐虫藻の多様性2018

    • 著者名/発表者名
      依藤実樹子・山下洋・鈴木豪・川崎貴之・岡田亘・中村良太・不動雅之・波利井佐紀
    • 学会等名
      日本藻類学会 第42回大会
  • [学会発表] Changes of hidden lineages in the coral Seriatopora hystrix before and after coral bleaching in 2016 around Sekisei lagoon in Okinawa2017

    • 著者名/発表者名
      Noguchi N, Kitano Y, Ueno M, Harii S, Sinniger F, Kurihara H, Yasuda N
    • 学会等名
      The Third Asian Marine Biology Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] The mineralogical features of aposymbiotic coral skeletons cultured in seawater varied Mg/Ca molar ratios2017

    • 著者名/発表者名
      Motai S, Kawano J, Harii S, Watanabe T, Nagai T
    • 学会等名
      14th International Symposium on biomineralization
    • 国際学会
  • [学会発表] A hope for shallow reef recovery? Adaptation of deep Seriatopora to shallow conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Prasetia R, Sinniger F, 中村崇, 波利井佐紀
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会 第20回大会
  • [学会発表] Is Okinawa a hot spot of mesophotic coral biodiversity in the world?2017

    • 著者名/発表者名
      Sinniger F, Pichon M, Prasetia R, Rouze H, 波利井佐紀
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会 第20回大会
  • [学会発表] 八重山諸島周辺における稚サンゴを含むトゲサンゴの遺伝構造2017

    • 著者名/発表者名
      野口七海, 波利井佐紀, Sinniger F, 長井敏, 上野光弘, 安田仁奈
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会 第20回大会
  • [学会発表] サンゴ生態系の保全・活用について2017

    • 著者名/発表者名
      波利井佐紀
    • 学会等名
      沖縄港湾空港技術特別講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Shift of coral distribution under climate change: Latitudinal and vertical transplant experiments of juveniles2017

    • 著者名/発表者名
      Harii S
    • 学会等名
      Tara Pacific in Okinawa 2017; A workshop for biodiversity and coral reef conservation
    • 招待講演
  • [学会発表] Potential contribution of lab-field research on resilience of coral reef ecosystem2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura, Yeong Shyan Yuen, Kana Kojima
    • 学会等名
      Tara in Okinawa 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 石西礁湖の状況について2017

    • 著者名/発表者名
      中村 崇
    • 学会等名
      環境省 白化緊急対策会議
    • 招待講演
  • [学会発表] 大規模白化現象とサンゴ礁生態系での課題・対策2017

    • 著者名/発表者名
      中村 崇
    • 学会等名
      サンゴ礁に関する地域住民向け講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 石西礁湖のサンゴ群集と大規模白化現象2017

    • 著者名/発表者名
      中村 崇, 小島香菜,池内絵里,石持みずき,児玉悠仁
    • 学会等名
      第51回ビブリオシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 八重山における2016 年のサンゴ群集白化後の状況2017

    • 著者名/発表者名
      小島香菜, Mariyam Shidha Afzal, 石持みずき, 八木美沙希, 德田侑大, 中村 崇
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
  • [学会発表] Significance of the recurrent mass bleaching in Sekisei lagoon, Okinawa2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      Public symposium JCRS 2017 "Asia-Pacific coastal ecosystems in danger"
    • 招待講演
  • [図書] Studies on mesophotic coral ecosystems in Japan In Coral Reef Studies of Japan, Coral Reefs of the World Vol. 13 (eds Akira Iguchi, Chuki Hongo)2018

    • 著者名/発表者名
      Sinniger F, Harii S
    • 総ページ数
      13(149-162)
    • 出版者
      Springer Nature
    • ISBN
      978-981-10-6471-5
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop to Develop Collaborative Mesophotic Coral Research in the Coral Triangle2017

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公開日: 2018-12-17  

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