浮遊性カイアシ類の感覚機能とデトリタス食の関連

浮游桡足类感觉功能与碎屑饮食的关系

基本信息

批准号：
21J14484
负责人：
米田壮汰
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

外洋域で優占する甲殻類プランクトンである、デトリタス食性カイアシ類の光/化学感覚器の機能形態を各種電子顕微鏡で観察し、食性ニッチとの関連を検証した。頭頂部にある単眼からは、外骨格が変形したレンズや、肥大した感桿（光受容体を持つ細胞小器官）など、僅かな光を感知するための適応が確認された。加えて、口器付属肢に位置する化学感覚毛からは、最大2000本もの繊毛に加え、未知の細胞や分泌腺が発見された。分類群間比較の結果、単眼の有無および配置、繊毛やその他感覚細胞の数が異なっており、光感覚と化学感覚の相補的発達が確認された。消化管内細菌叢のDNAメタバーコーディングの結果、光感覚が発達した種ではビブリオ科細菌が卓越しており、デトリタスに付着する細菌の発光を感知すると推察される。一方、化学感覚が発達した種では個体間で細菌叢が異なり、餌選択性が低いと考えられる。このように、デトリタス食性カイアシ類は感覚器を多様化させることで、食性ニッチ分割による他種共存を実現したと結論される。上記の研究に加え、粒子食性カイアシ類の一部分類群（アエティデウス科）の口器形態が特徴的であり、消化管内に小型甲殻類や単細胞動物プランクトンの断片が多いことが明らかとなった。粒子食者では餌捕獲機能を多様化させて食い分けを行っていると考えられる。前年度の査読付国際誌への論文投稿に加え、本年度は国際学会において口頭発表1件を行った他、招待講演1件の後半部を担当した。加えて、国内学会での発表も行っている。さらに研究者向けのプランクトン図説（日本の海洋プランクトン-検索と同定）を分担執筆中であり、12目27科67属251種相当の初稿が提出済みである。本図説は今後のプランクトン研究の基盤となることが期待される。

我们使用各种电子显微镜观察了以碎屑为食的桡足类动物（公海中占主导地位的甲壳类浮游生物）的光/化学感应器官的功能形态，并验证了它们与饮食生态位的关系。头顶的单眼证实了感知少量光线的适应能力，包括带有改良外骨骼的晶状体和扩大的感觉杆（带有光感受器的细胞器）。此外，在口腔附属器上的化学感应毛中还发现了多达 2000 个纤毛，以及未知的细胞和分泌腺。分类群之间的比较揭示了单眼的存在和排列以及纤毛和其他感觉细胞的数量的差异，并证实了光感和化学感的互补发展。由于胃肠道菌群的 DNA 宏条形码，弧菌科细菌在具有光感的物种中占主导地位，据推测，它们能够感知附着在碎屑上的细菌的发光。另一方面，具有发达化学感觉的物种个体之间具有不同的细菌菌群，并且被认为具有较低的食物选择性。因此，得出的结论是，以碎屑为食的桡足类动物通过其感觉器官的多样化，通过饮食生态位划分实现了与其他物种的共存。除上述研究外，还发现一些食颗粒桡足类群（Aetideidae）具有独特的口器形态，其消化道含有许多小型甲壳类动物和单细胞浮游动物的碎片。人们认为颗粒喂食者通过多样化其猎物捕获功能来分配食物。除了去年向同行评审的国际期刊提交了一篇论文外，今年我在一个国际会议上做了一次口头报告，并负责了一次邀请报告的后半部分。此外，他还在国内学术会议上做过报告。此外，他正在为研究人员共同撰写浮游生物插图（日本海洋浮游生物 - 搜索和识别），并已提交了 12 目 27 科 67 属 251 种浮游生物的初稿。该图预计将作为未来浮游生物研究的基础。