極限環境下の生物多様性－モデルサイトとしての南極湖沼

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23247012
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 伊村 智 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (90221788)
• 研究分担者: 大谷 修司 島根大学, 教育学部, 教授 (50185295) ; 黒沢 則夫 創価大学, 工学部, 教授 (30234602) ; 伴 修平 滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (50238234) ; 福井 学 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60305414) ; 鹿児島 浩 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(新領域融合研究センター及びライフサイ, 新領域融合研究センター, 融合プロジェクト特任研究員 (00550063) ; 鈴木 忠 慶應義塾大学, 医学部, 准教授 (90216359) ; 星野 保 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオマスファイナリー研究センター, 研究チーム長 (60357944) ; 東條 元昭 大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (90254440)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 環境変動 / 極地 / 生態学 / 生物多様性 / 分類学 / 移入種

研究実績の概要

最終年度の四年目となる26年度は、クマムシやセンチュウを中心とした微小動物の分類・生態に関する解析が進み、着実に成果を上げることが出来た。特にクマムシについては多様性の概要に関する論文が出版されたほか、飼育系を確立して繁殖生態に関するデータについても投稿が受理され、極限環境下での多様性と生態の総合理解が進みつつあることは画期的な成果であるといえる。またバクテリアに関しては、コケ坊主をモデル生態系とした物質循環経路の再構築が完了し、メタゲノムなどによる全体像の解析が進んだことに加え、微生物種間の遺伝子水辺伝播が広く頻繁に起こっていることが明らかとなり、新たな視点での研究展開が期待される状況となっている。コケ植物については湖底に生育する水生蘚類の分布について、大気循環からの起源地解析が進展し、南極全体の蘚類相の起源の検討に向かう研究の展開が見られた。菌類については、地上および湖底の蘚類と共存する菌類の生態学的な意義の検討が進められ、極限関係における種間関係について研究が進みつつある。
南極湖沼生態系の生物多様性の全体像が次第に明らかになると共に、湖底堆積物を用いた古環境および古生物相の変遷解析が進み、湖沼研究へ時間軸を取り込む試みが進められた。特に、各生物の南極への侵入時期の特定、侵入イベントの推定、新入起源地の特定については、生物、地学、大気などの幅広い分野からの検討によりその状況が明らかになった。極限環境における生物の定着過程について、新たな視点からの研究分野開拓に向けた芽が生まれつつあり、本課題終了後の研究展開が期待されるものである。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Co-expression of the transcription factors CEH-14 and TTX-1 regulates AFD neuron-specific genes gcy-8 and gcy-18 in C. elegans. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, and Kohara Y.
  • 雑誌名: Dev Biol. 巻: 15 ページ: 325-336
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2015.01.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surviving freezing in plant tissues by oomycetous snow molds. (2015)
  • 著者名/発表者名: Murakami, R., Yajima, Y., Kida, K., Tokura, K., Tojo, M., and Hoshino, T.
  • 雑誌名: Cryobiology 巻: 70 ページ: 208-210
  • DOI: 10.1016/j.cryobiol.2015.01.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aliens in Antarctica: assessing transfer of plant propagules by human visitors to reduce invasion risk. (2014)
  • 著者名/発表者名: Huiskes, A.H.L., Gremmen, N.J.M., Bergstrom, D.M., Frenot, Y., Hughes, K.A., Imura, S., Kiefer, K., Lebouvier, M., Lee, J.E., Tsujimoto, M., Ware, C., Van de Vijver, B. and Chown, S.L.
  • 雑誌名: Biological Conservation 巻: 171 ページ: 278-284
  • DOI: 10.1016/j.biocon.2014.01.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Holocene paleolimnological changes of Lake Oyako-ike in the Soya Kaigan of East Antarctica. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, G. I., Honda, E., Seto, K., Tani, Y., Watanabe, T., Ohtani, S., Kashima, K., Nakamura, T. and Imura, S.
  • 雑誌名: Inland Waters 巻: 4 ページ: 105-112
  • DOI: 10.5268/IW-4.2.679
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial Diversity in Sea Ice from the Southern Ocean and the Sea of Okhotsk. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okubo, T., Tosaka, Y., Sato, T., Usui, M., Nakajima, C., Suzuki, Y., Imura, S. and Tamura, Y.
  • 雑誌名: Journal of Applied & Environmental Microbiology 巻: 2 ページ: 266-272
  • DOI: 10.12691/jaem-2-6-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Absence of a Medieval Climate Anomaly, Little Ice Age and twentieth century warming in Skarvsnes, Lützow Holm Bay, East Antarctica. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tavernier, I., Verleyen, E., Hodgson, D.A., Heirman, K., Roberts, S.J., Imura, S., Kudoh, S., Sabbe, K., Batist, M.D. and Vyverman, W.
  • 雑誌名: Antarctic Science 巻: 26 ページ: 585-598
  • DOI: 10.1017/S0954102014000029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular analysis of the cold tolerant Antarctic nematode, Panagrolaimus davidi. (2014)
  • 著者名/発表者名: Thorne, M.A.S., Kagoshima, H., Clark, M.S., Marshall, C.J., and Wharton, D.A.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6 ページ: e104526
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0104526
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of nitrogen concentration and culturing temperature on lipase secretion and morphology of the Antarctic basidiomycetous yeast Mrakia blollopis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, M., Yokota, Y., Kudoh, S., and Hoshino, T.
  • 雑誌名: International Journal of Research in Engineering and Science 巻: 2 ページ: 49-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preliminary description of tardigrade species diversity and distribution pattern around coastal Syowa Station and inland Sør Rondane Mountains, Dronning Maud Land, East Antarctica. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsujimoto, M. McInnes, S.J., Convey, P. and Imura, S.
  • 雑誌名: Polar Biology 巻: 37 ページ: 1361-1367
  • DOI: 10.1007/s00300-014-1516-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel biogenic aggregation of moss gemmae on a disappearing African glacier. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uetake, J.,Tanaka, S.,Hara, K.,Tanabe, Y.,Samyn, D.,Motoyama, H.,Imura, S. and Kohshima, S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e112510
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0112510
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 極地の土壌伝染性植物病原菌 (2014)
  • 著者名/発表者名: 東條元昭
  • 雑誌名: 土と微生物 巻: 68 ページ: 69-71
  • 査読あり
• [学会発表] Community structures of prokaryotes and protistan microplankton in the Antarctic saline lake Nurume-Ike revealed by SSU ribosomal RNA gene clone analysis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa N, Kubo S, Chaya A, Kawamata A, Kosugi M, Imura S.
  • 学会等名: 2015 Aquatic Sciences Meeting.
  • 発表場所: Granada, Spain
  • 年月日: 2015-02-25
• [学会発表] Polar habitats as hot spots for microbio-geography (2014)
  • 著者名/発表者名: Naganuma T, Kashihara K, Nakai R, Niki H, Uetake J, Kudoh S, Imura S
  • 学会等名: The Fifth Symposium on Polar Science, The 36th Symposium on Polar Biology,
  • 発表場所: NIPR, Tachikawa
  • 年月日: 2014-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] Paleolimnological changes in Lake Maruwanminami-ike of the Soya Kaiganin East Antarctica during the Holocene. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto G.I., Honda E., Ito K., Seto K., Tani Y., Kang I., Kashima K., Ohtani S., Watanabe T., Nakamura T.,Imura S.
  • 学会等名: The Fifth Symposium on Polar Science, The 36th Symposium on Polar Biology,
  • 発表場所: NIPR, Tachikawa
  • 年月日: 2014-12-03
• [学会発表] Reconstruction of paleoenvironmental changes at coastal freshwater lakes along the Soya Coast, Antarctica, using fossil diatom assemblages. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kang I., Kashima K., Seto K., Tani Y., Matsumoto G.I.
  • 学会等名: The Fifth Symposium on Polar Science, The 36th Symposium on Polar Biology
  • 発表場所: NIPR, Tachikawa
  • 年月日: 2014-12-03
• [学会発表] Lichen-associated bacteria and biogeograph (2014)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko K, Imura S, Uetake J, Nakai R, Naganuma T
  • 学会等名: The Fifth Symposium on Polar Science, The 36th Symposium on Polar Biology,
  • 発表場所: NIPR, Tachikawa
  • 年月日: 2014-12-03
• [学会発表] Phytopathogenic fungi in polar regions and their relationship with climate change. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tojo M
  • 学会等名: 3rd Korea-Japan Joint Symposium & The 2014 KSPP Fall Meeting on Plant Pathology
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2014-10-23
  • 招待講演
• [学会発表] 地衣類共在バクテリア相と生物地理 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柏原克彦、伊村智、植竹淳、中井亮佑、長沼毅
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松コングレスセンター、浜松
  • 年月日: 2014-10-23
• [学会発表] Bacterial Diversity in Saline and Freshwater Lakes in Antarctica. (Invited Plenary Lecture). (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa N, Chaya A, Kawamata A, Imura S.
  • 学会等名: 7th International Seminar of Indonesian Society for Microbiology (ISISM2014).
  • 発表場所: Padang, Indonesia
  • 年月日: 2014-10-15
• [学会発表] Bacterial Genome-wide Horizontal Gene-transfers Provide Co-evolution and Adaptation Strategies of Biosphere in Ultra-oligotrophic Antarctic Lake. (2014)
  • 著者名/発表者名: BABA, T., ABE, T., TOYODA, A., NAKAI, R., NAGANUMA, T., FUJIYAMA, A., IMURA, S., KANDA, H., MOTOYAMA, H., NIKI, H.
  • 学会等名: XXXIII SCAR Bienial Meetings and Open Science Conference
  • 発表場所: Auckland, NZ
  • 年月日: 2014-08-28
• [学会発表] Holocene paleolimnological changes in Lake Maruwanminami-ike of the Soya Kaigan in East Antarctica. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto G.I., Honda E., Ito K., Seto K., Tani Y., Kang I., Kashima K., Ohtani S., Watanabe T., Nakamura T., Imura S.
  • 学会等名: XXXIII SCAR Bienial Meetings and Open Science Conference
  • 発表場所: Auckland, NZ
  • 年月日: 2014-08-28
• [学会発表] Year-round micrometeorological observation of terrestrial photosynthetic organism habitats for capturing the effect of climate change. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kosugi M, Kurosawa N, Kawamata A, Kamei Y, Kudoh S, Imura S.
  • 学会等名: XXXIII SCAR Bienial Meetings and Open Science Conference
  • 発表場所: Auckland, NZ
  • 年月日: 2014-08-27
• [学会発表] Microbial synergy for material cycling in an Antarctic moss pillar inferred from metagenomic data (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakai R, Abe T, Baba T, Yanagihara K, Kagoshima H, Imura S, Kanda H, Niki H, Kohara Y, Naganuma T
  • 学会等名: XXXIII SCAR Bienial Meetings and Open Science Conference
  • 発表場所: Auckland
  • 年月日: 2014-08-27
• [備考] Database of Polar Biodiversity
  • URL: http://polaris.nipr.ac.jp/~antmoss/database.html