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一般的に植物プランクトンの利用できる鉄は溶存無機イオン種のものであり、植物プランクトンによる鉄取り込み速度は、海水中に存在する溶存無機態鉄Fe(III)'濃度に依存すると考えらる。また植物プランクトンの生体内に過剰にプールされた鉄による増殖能力については、今だよく解明されていない。そこで、本年度の研究では、沿岸性珪藻4種を使用し、沿岸性珪藻存在培地に直接溶存無機態鉄を添加することで、一時的に植物プランクトン利用可能な鉄の高濃度環境(固体水酸化鉄の溶解平衡でのFe(III)'濃度以上)を作り、各増殖段階までに生体内に取り込まれた鉄量と生長との関係、固体水酸化鉄存在下における鉄摂取増殖機構、また増殖初期における生体内に取り込まれた鉄量の重要性について調べた。各増殖段階において、陸生菌類起源鉄錯体有機配位子(Desferrioxamine B:DFB)を添加することにより、培地中から植物プラントンへの鉄の供給をすべて絶ち、DFB添加時までに生体内に蓄えられた鉄量で、どれだけ生長できるかを比較検討した。
すべての沿岸性珪藻の比生長速度は、生体内鉄量にそれ程関係なく、DFB添加後数日間最大比生長速度を維持して増殖することがわかった。しかし、生体内に蓄えられた鉄量の違いにより、到達最大セル数に違いがあることが解明され、植物プランクトンが増殖するのに必要な単位セル当たりの鉄量(セル当たりの臨界鉄量)の存在が明らかになった。また固体水酸化鉄存在下における植物プランクトン増殖並びに鉄摂取速度は、直接溶存無機態鉄を添加したものに比べ低く、固体水酸化鉄からの低い鉄の溶解速度が、植物プランクトンによる鉄摂取速度を支配したためと考えられた。
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