太平洋外洋域における窒素固定生物の多様性と生態学的役割の解明

阐明太平洋公海固氮生物的多样性和生态作用

• 批准号: 20J22451
• 负责人: 佐藤 拓哉
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22451/
• 关键词: 窒素固定; nifH遺伝子; 希釈培養実験; 被食率; 希釈培養法; 黒潮; 窒素循環; nifH; 定量PCR; アンプリコンシーケンシング; 窒素固定; nifH遺伝子; 希釈培養実験; 被食率; 希釈培養法; 黒潮; 窒素循環; nifH; 定量PCR; アンプリコンシーケンシング

本研究は、海洋窒素循環における鍵生物群である窒素固定生物の多様性、分布制御要因、生態学的役割を解明することを目的としていた。最終年度である2022年度は、前年までに解析を行っていた東部インド洋の窒素固定分布に関する研究をとりまとめ、国際誌に投稿し受理された。本論文は、これまで重要視されてきた水温や栄養塩濃度だけでなく、栄養塩供給比が当該海域の窒素固定分布において最も重要であることを明らかにした。さらに、メタ解析により、栄養塩供給比の重要性が全球的な広がりを持っている可能性を指摘し、従来考えられてきた窒素固定の制御要因を再考する必要が考えられた。また、生態学的な役割として、本研究では希釈培養実験と定量PCRを組み合わせることで一部の窒素固定生物の被食速度を定量しており、全5航海分の結果を合わせて解析を行った。その結果、一部の窒素固定生物の現存量は環境要因によるボトムアップコントロールのみならず高次捕食者からのトップダウンコントロールにより制御されていることが明らかになった。これらいずれの新たな成果も投稿論文として執筆中でありなるべく早い段階で公表することを目指している。最後に、これらの結果を博士論文として取りまとめ提出した。

这项研究旨在阐明氮固定生物的多样性，分布控制因子和生态作用，这是海洋氮循环中的关键生物。在2022年的最后一年，关于印度洋东部氮固定的分布的研究，直到上一年已经进行了分析，并已汇编并提交给国际杂志以接受。本文表明，不仅水温和养分浓度，这些浓度迄今已被认为是重要的，而且营养供应率也是海洋地区氮固定分布中最重要的因素。此外，荟萃分析指出，营养供应比的重要性可能具有全球范围，并且人们认为有必要重新考虑以前思想的控制氮固定因素。此外，在这项研究中，生态作用是通过将稀释培养实验与定量PCR结合在一起来量化某些氮固定生物的可食用率，并将所有五个航行的结果合并以分析。结果，揭示了一些固氮生物的现有量不仅受环境因素的自下而上的控制来控制，而且还通过高阶捕食者的自上而下控制。当前所有这些新结果目前都作为提交文件写，并旨在尽早发布它们。最后，这些结果被编译并提交为博士论文。