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2018 年度 実績報告書

湖沼年稿堆積物を利用したプランクトン相互作用系の共進化-生態ダイナミクスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03730
研究機関東京大学

研究代表者

吉田 丈人  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (40447321)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード生態ー進化フィードバック / プランクトン / 年縞堆積物
研究実績の概要

敵対的な相互作用に見られる共進化のダイナミクスや、進化動態と個体群動態が相互に関係する生態-進化ダイナミクスの研究は、少数種の実験個体群や数理モデルによる理論的研究が中心であり、実際の野外生物群集における共進化-生態ダイナミクスの理解はほとんど進んでいない。本研究では、特定の湖沼にのみ形成される年稿(ねんこう)堆積物の利点と、既存情報が豊富なモデル生物の利点を活かして、野外プランクトン群集における共進化-生態ダイナミクスの実態を解明する。具体的には、長野県深見池の年稿堆積物を用いて、ミジンコ・ウィルス・藻類などのプランクトン相互作用系において、近過去から現在までの個体数(生態)ダイナミクスと共進化ダイナミクスを解明し、これまでにない野外条件かつ長期での共進化―生態ダイナミクスの詳細な解析を行う。
本年度は、前年度に採取した長野県深見池の年縞堆積物中に保存された微化石を用いて、深見池が形成された1662年から現在までの、枝角類プランクトンおよびベントスの生態ダイナミクスの評価を行った。その結果、深見池では過去に2度の富栄養化イベントが起きており、1850年頃から始まった最初の富栄養化では、枝角類ベントスから枝角類プラクトンに置き換わりが起きていた。また、1950年代以降の富栄養化では、枝角類プランクトンが増加していた。さらに、近年では、魚類捕食者が大きく影響していることも示唆された。
ミジンコの休眠卵を用いて、既存のミトコンドリアDNAマーカーや新規の核DNAマーカーを用いた集団遺伝学的分析を開始した。さらに、年稿堆積物中に保存されたDNAを用いて、藻類と細菌類およびそれらに感染するウィルスの生態ダイナミクスの評価を進めた。

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

当初予定していた生態ダイナミクスの評価の実施や集団遺伝学的解析の開始を行い、おおむね順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

年稿堆積物中に保存された微化石を用いた枝角類プランクトンおよびベントスの生態ダイナミクス評価に関する研究成果をまとめる。ミジンコの休眠卵を用いた集団遺伝学的分析と、年稿堆積物中に保存されたDNAを用いた藻類と細菌類およびそれらに感染するウィルスの生態ダイナミクスの評価を進める。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A shady phytoplankton paradox: when phytoplankton increases under low light2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamichi Masato、Kazama Takehiro、Tokita Kotaro、Katano Izumi、Doi Hideyuki、Yoshida Takehito、Hairston Nelson G.、Urabe Jotaro
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      巻: 285 ページ: 20181067

    • DOI

      https://doi.org/10.1098/rspb.2018.1067

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Long-term dynamics of cladoceran community in response to eutrophication processes since lake formation: retrospective analysis using varved sediments and subfossils.2019

    • 著者名/発表者名
      Otake Y., Ohtsuki H., Urabe J., Kimura S., Yamada K., & Yoshida T.
    • 学会等名
      ASLO 2019 Aquatic Sciences Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal dynamics of genetic structure of a Daphnia pulex population since the early colonization: analysis using varved sediments and dormant eggs.2019

    • 著者名/発表者名
      Otake Y., Ohtsuki H., Urabe J., Suyama Y., Matsuo A., Hirota S., Kimura S., Yamada K., Yoshida T.
    • 学会等名
      日本生態学会
  • [学会発表] 長野県深見池におけるミジンコ種内系統の共存機構とその成立過程2019

    • 著者名/発表者名
      平田優香、小田切悠、大竹裕里恵、吉田丈人
    • 学会等名
      日本生態学会
  • [学会発表] Spatial heterogeneity in induced defense of Brachionus calyciflorus within a single lake caused by a bed of foating-leaved macrophyte Trapa species.2018

    • 著者名/発表者名
      Otake Y., Kagami M., Kuriyama T. & Yoshida T.
    • 学会等名
      International Society of Limnology
    • 国際学会
  • [学会発表] 過去350年間の枝角類群集動態と環境変動の影響:年縞堆積物と生物遺骸による解明.2018

    • 著者名/発表者名
      大竹裕里恵, 大槻朝, 占部城太郎, 木村成子, 山田和芳, 八木明彦, 吉田丈人.
    • 学会等名
      日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
  • [学会発表] 湖沼形成期からの富栄養化過程とそれに伴う枝角類群集の長期変動:年縞堆積物と生物遺骸を用いた検証.2018

    • 著者名/発表者名
      大竹裕里恵, 大槻朝, 占部城太郎, 木村成子, 山田和芳, 八木明彦, 吉田丈人.
    • 学会等名
      日本陸水学会
  • [備考] 研究室ウェブサイト

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/yoshidalab

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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