嫌気環境で促進される生命史ー現場観測・培養・遺伝子から解く有孔虫進化のパラドクス

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21244079
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 層位・古生物学
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 北里 洋 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 領域長 (00115445)
• 研究分担者: 土屋 正史 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, チームリーダー (00435835) ; 小栗 一将 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 技術研究主任 (10359177) ; 豊福 高志 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, チームリーダー (30371719) ; 力石 嘉人 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 主任研究員 (50455490) ; 野牧 秀隆 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 研究員 (90435834)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 無酸素環境 / 真核単細胞生物 / 進化 / 適応生態 / 有孔虫

研究概要

本研究は嫌気環境が卓越する時代に海生真核単細胞の進化が飛躍的に促進されていることに着想を得て、真核単細胞生物が嫌気環境に積極的に適応し、進化が促進される仕組みを明らかにすることを目的とした。研究は現場観測を相模湾、下田湾、日本海、八戸沖、鹿児島県甑島なまこ池、アラビア海等で実施した。現場で溶存酸素やpHなどの環境情報を取得した上で、試料を採取した。得られた試料はゲノム解析、精密飼育実験、細胞生物学的観察、有機物の同位体分析を軸として展開した。結果は論文29報、学会発表42報を中心として広く内外の専門研究者に報告するとともに、web、講演、プレスリリースなどを通じアウトリーチにも務めた。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic diversity and environmental preferences of monothalamous foraminifers revealed through clone analysis of environmental small-subunit ribosomal DNA sequences (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, M., Gooday, A. J., Nomaki, H., Oguri K., Kitazato H
  • 雑誌名: Journal of Foraminiferal Research 巻: 43 ページ: 3-13
  • DOI: Doi:10.2113/gsjfr.43.1.3
  • 査読あり
• [雑誌論文] High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth (2013)
  • 著者名/発表者名: Glud Ronnie N., W. Frank , M. Mathias, Oguri,K., T. Robert, Canfield. E, Kitazato, H
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 6 ページ: 284-288
  • DOI: DOI:10.1038/NGEO1773
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variation in stable carbon and oxygen isotopes of individual benthic foraminifera: tracers for quantifying the vital effect (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishimura T, Tsunogai U, Hasegawa S, Nakagawa F, Oi T, Kitazato H, Suga H, Toyofuku T
  • 雑誌名: Biogeosciences Discuss 巻: 9 ページ: 6191-6218
  • DOI: Doi:10.5194/bgd-9-6191-2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low bacterial diversity and high labile organic matter concentrations in the sediments of the Medee deep-sea hypersaline anoxic basin (2012)
  • 著者名/発表者名: Akoumianaki I, Nomaki H, Pachiadaki M, Kormas KA, Kitazato H, Tokuyama H
  • 雑誌名: Microbes and Environments 巻: 27 ページ: 504-508
  • DOI: DOI :10.1264/jsme2.ME12045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epi-benthic megafauna zonation across an oxygen minimum zone at the Indian continental margin (2011)
  • 著者名/発表者名: Hunter, W., Oguri, K., Kitazato, H., Ansari, Z.A., and Witte, U
  • 雑誌名: Deep-Sea Res. I 巻: 58(6) ページ: 699-710
  • DOI: Doi:10.1016/j.dsr.2011.04.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mg/Ca and δ18O in the brackish shallow-water benthic foraminifer Ammonia 'beccarii' (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyofuku, T., M. Suzuki, H. Suga, S. Sakai, A.Suzuki, T. Ishikawa, L. Nooijer, R. Schiebel, H. Kawahata, H. Kitazato
  • 雑誌名: Marine Microplaeontology 巻: 78 ページ: 113-120
  • DOI: DOI:10.1016/j.marmicro.2010.11.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differing utilization of dissolved and algal particulate organic matter by the deep-sea benthic ecosystem of Sagami Bay, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Nomaki H, Ogawa NO, Takano Y, Suga H, Ohkouchi N, and Kitazato H
  • 雑誌名: Marine Ecology Progress Series 巻: 431 ページ: 11-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of meiofauna in deep-sea benthic food webs revealed by carbon and nitrogen stable isotope analyses (2010)
  • 著者名/発表者名: Nomaki, H., N Ogawa NO, Ohkouchi N, Toyofuku T, Kitazato H
  • 雑誌名: Earth, Life, and Isotopes ページ: 119-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] New species of Leptohalysis, (Rhizaria, Foraminifera) from an extreme hadal site in the western Pacific Ocean (2009)
  • 著者名/発表者名: Kitazato, H
  • 雑誌名: Zootaxa 巻: 2059 ページ: 23-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Degradation of algal lipids by deep-sea benthic foraminifera: an in situ tracer experiment (2009)
  • 著者名/発表者名: Nomaki H, Ohkouchi N, Heinz P, Suga H, Chikaraishi Y, Ogawa NO, Matsumoto K, and Kitazato H
  • 雑誌名: Deep-Sea Research Part I 巻: 56 ページ: 1488-1503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Foraminifera promote calcification by elevating their intracellular pH, Proc (2009)
  • 著者名/発表者名: de Nooijer, L.J.,Toyofuku T., Kitazato
  • 雑誌名: Nat. Ac. Sci 巻: 106 ページ: 15374-15378
  • 査読あり
• [学会発表] Live (Rose-bengal stained) foraminifera from deep-sea anoxic salt brine in the Eastern Mediterranean: toward understanding limit of life for single-celled eukaryotes (foraminifera) (2012)
  • 著者名/発表者名: Kitazato, H
  • 学会等名: European Geophysical Union 2012 General Assembly
  • 発表場所: Vienna /Austria.
  • 年月日: 20120422-27
• [図書] 日本の海はなぜ豊かなのか (2012)
  • 著者名/発表者名: 北里洋
  • 総ページ数: 120
  • 出版者: 岩波書店
• [備考]
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/biogeos/j/elhrp/geobiology/index.html
• [産業財産権] 光源システム及び撮像システム (2012)
  • 発明者名: 小栗一将
  • 権利者名: 独立行政法人海洋研究開発機構
  • 産業財産権番号: 特許,2012-150771, 2012
  • 出願年月日: 2012-07-04