浮遊性有孔虫の光共生性に基づく海洋プランクトン密度プロキシの創設

基于浮游有孔虫光共生特性创建海洋浮游生物密度代理

基本信息

批准号：
17J05887
负责人：
髙木悠花
金额：
$ 3.08万
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，浮遊性有孔虫の「光共生度」が，海域の生産性（動植物プランクトン密度）によって決定される，という仮説の検証を起点とし，最終的には，浮遊性有孔虫の光共生性を間接指標とした古海洋の動植物プランクトンの密度プロキシを創設することを目的としている．最終年度である令和2年度は，表層堆積物中の浮遊性有孔虫群集の全球データベースForCenS (Siccha and Kucera, 2017) と，衛星観測による環境データを利用し，光共生性の規制要因を検討した．各地点の有孔虫の群集データに，Takagi et al. (2019) に基づき光共生性の情報を付与し，(1) 光共生個体の割合， (2) 光共生種の割合，(3) 光共生種の数という3つの情報を，主成分分析によって「光共生度」という新規パラメータに統合した．これを，光共生性に関係すると想定される5つの環境要因，表層水温，一次生産，クロロフィル濃度，混合層深度，光合成有効放射を説明変数に用い，一般化加法モデルによって解析を行った．その結果，光共生度には水温の寄与が圧倒的に高く，一次生産やクロロフィル濃度との関係は限定的であった．このように，研究計画当初の想定であった，海域の生産性と光共生度の関連性は必ずしも明確には見出されなかったが，本研究で明らかとなった光共生性と環境要因との関係性は，将来温暖化が進行した場合，浮遊性有孔虫では光共生種が優占する群集へと遷移していく可能性を示唆している.また，本研究の基礎にあたる，光共生における共生藻パートナーを明らかにするために行った遺伝子実験の結果は，論文として取りまとめ，現在共著者らに回覧中であり，まもなく投稿できる予定である．

本研究的出发点是验证浮游有孔虫的光共生程度由该海域的生产力（动物和浮游植物密度）决定的假设，最终本研究的目的是创建古生物的密度代理。 - 使用光共生作为间接指标的海洋动物和浮游植物。 2020财年，即最后一年，我们将利用表层沉积物中浮游有孔虫群落的全球数据库ForCenS（Siccha和Kucera，2017）和卫星观测的环境数据来研究光共生的调控因素。根据Takagi et al. (2019)，在每个站点的有孔虫群落数据中添加光共生信息，并计算以下信息：（1）光共生个体的比例，（2）光共生物种的比例，（3））使用主成分分析将三项信息（光共生物种的数量）整合为一个名为“光共生程度”的新参数。使用广义相加模型进行分析，使用假定与光共生相关的五个环境因素：地表水温、初级生产力、叶绿素浓度、混合层深度和光合有效辐射作为解释变量。因此，水温对光共生程度的贡献压倒性地高，与初级生产力和叶绿素浓度的关系有限。这样一来，虽然研究计划中最初假设的海洋生产力与光共生程度之间的关系不一定能明确找到，但本研究揭示的光共生与环境因素之间的关系表明，如果全球变暖继续下去，未来，光共生物种将成为浮游有孔虫中的优势类群。此外，作为本研究基础的为了阐明光共生中的共生藻类伙伴而进行的基因实验的结果已在论文中进行了总结，共同作者目前正在共同撰写该结果。已分发并将很快可供提交。