| 研究課題/領域番号 |
17310016
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| 研究機関 | 独立行政法人水産総合研究センター |
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研究代表者 |
齊藤 宏明 独立行政法人水産総合研究センター, 東北区水産研究所・混合域海洋環境部, 室長 (30371793)
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| 研究分担者 |
桑田 晃 独立行政法人水産総合研究センター, 東北区水産研究所・混合域海洋環境部, 主任研究員 (40371794)
太田 尚志 石巻専修大学, 理工学部, 講師 (20364416)
武田 重信 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (20334328)
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| キーワード | 従属栄養性渦鞭毛虫 / 珪藻 / 糞粒 / 炭素循環 / 生物ポンプ / プランクトン / 亜寒帯 |
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| 研究概要 |
生物活動による炭素の海洋表層から深層への輸送機能を持つ生物として不明な点の多い従属栄養性渦鞭毛虫に関し、珪藻捕食と炭素輸送機構に関する役割を明らかにするための、現場観測、培養実験、数値モデル実験を行った。
珪藻を捕食する従属栄養性渦鞭毛虫としては、少なくとも4種類のGyrodinium属、Gymnodinium属の渦鞭毛虫が確認された。これらが微小動物プランクトンに占める割合は一般的に低い。しかし、珪藻の大増殖(ブルーム)が見られた点では増加し、親潮域では微小動物プランクトン炭素量の60%に達し、亜寒帯循環中央部では50%にまで増加した。
これらのことは、従属栄養性渦鞭毛虫が、珪藻の増殖に応じて増加するという餌料生物密度に依存した動態特性を持つことを示している。希釈実験法による珪藻群集へ与える摂餌圧の最大摂餌量は、532mgCm^<-3>d^<-1>であった。
炭素輸送に及ぼす従属栄養性渦鞭毛虫の役割は数値モデルによって解析した。亜帯循環中央部では珪藻ブルームの後にその生産のほとんど捕食し無機化する能力を持つ。しかし初期細胞密度が低すぎるか捕食圧が高いと、珪藻ブルームに影響するほどには増殖できない。特にカイアシ類の生物量が十分高い場合、従属栄養性渦鞭毛虫が選択的に捕食され、細胞密度が著しく低下することが示唆された。これらの結果は、珪藻、栄養塩および炭素の動態が、ブルーム発生前の従属栄養性渦鞭毛虫、カイアシ類等生態系構成生物の密度によって大きく影響されることを示す。
本研究により、いままで知られていなかった従属栄養性渦鞭毛虫の生態や炭素・生元素循環に及ぼす影響を明らかにしたが、その分布の不均一性、限られた期間にのみ増加する生物学的特性のため、その生態学的、生物地球学的役割については不明な点が多い。特に、従属栄養性渦鞭毛虫が果す役割を一般的な生態系モデルで再現することには多くの困難がある。そのためにも、生理学的、生物学的な知見の蓄積がなお必要である。
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