二枚貝殻中の還元指標元素分析による沿岸域貧酸素水塊挙動の解明

通过分析双壳贝壳中的还原指示元素来阐明沿海地区缺氧水团的行为

• 批准号: 22KJ0711
• 负责人: 杉原 奈央子
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Marine Ecology Research Institute (2023)The University of Tokyo (2021-2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0711/
• 关键词: スクレロクロノロジー; 貧酸素; 遡及的環境モニタリング; 二枚貝; 沿岸; 安定同位体比; 微量元素

これまで貧酸素をモニタリングする手法としては船舶による観測や観測ブイに よる連続モニタリングが行われてきた．しかし，前者は観測 に労力がかかるため，頻度に制約があり，後者は装置が高価なため，設置可能な場所が限られていた．貧酸素水塊の挙動を把握し，沿岸生態系の変化を明らかにするためには，貧酸素とそれに関わる物資循環の 変化を広範囲かつ連続的に把握する手法を確立する必要がある．二枚貝の貝殻を利用した遡及的な環境モ ニタリング（Mussel Shell Watch）はこの問題を解決することが期待できる．本研究では二枚貝殻の化学組成分析と成長線解析 (Mussel Shell Watch) により，貧酸素状態を過去に遡って復元することを目的とした。2022年度は貧酸素の影響を強く受ける東京湾奥部において、年間を通じた溶存酸素濃度のモニタリングと貧酸素の影響を受ける6月、9月、10月と貧酸素の影響が少ない2月に採水および二枚貝試料（ホンビノスガイ・サルボウ）の採取を行った。採取後の海水はDICと酸素安定同位体比およびマンガン分析に供した。二枚貝は一部を現場で解剖して貧酸素に関わる遺伝子発現を調べるためにRNA固定し実験室に持ち帰った。一部はそのまま実験室に持ち帰り、軟体部を除去して貝殻を成長方向に沿って切断したのち、LA-ICP-MSによる分析と貝殻炭酸カルシウムの酸素・炭素安定同位体比を分析した。東京湾のホンビノスガイについて，酸素同位体組成のプロファイルから冬期など環境状態が成長に適さない期間は成長を停止している可能性が示唆された．成長線の観察結果からも，貝殻に頻繁に成長停止線が観察されることから，時間軸の決定には酸素同位体比と組み合わせて判断することが重要だと示された．また貝殻中のマンガン濃度が高い場所があることが明らかとなった。

迄今为止，监测缺氧的方法一直是利用船舶观测和观测浮标进行连续监测。然而，前者需要花费大量的精力来观察，这限制了观察的频率，而后者需要昂贵的设备，这限制了它可以安装的位置。为了了解缺氧水体的行为并阐明沿海生态系统的变化，有必要建立一种持续、广泛地了解缺氧水体和相关物质循环变化的方法。使用双壳类贝壳（Mussel Shell Watch）进行回顾性环境监测有望解决这一问题。本研究的目的是通过分析双壳类贝壳的化学成分和生长线分析（Mussel Shell Watch）来重建过去的缺氧状态。 2022年度，我们将对受缺氧影响较大的东京湾内湾进行全年溶解氧浓度监测，并在受缺氧影响的6月、9月和10月进行采样，并在二月，缺氧影响较低时收集水和双壳类样本（Saltica spp.）。对收集的海水进行 DIC、氧稳定同位素比和锰分析。一些双壳类在现场被解剖，RNA被固定并带回实验室检查与缺氧相关的基因的表达。将一部分贝壳直接带到实验室，去除软体部分并沿生长方向切割贝壳，然后通过LA-ICP-MS分析贝壳碳酸钙的氧/碳稳定同位素比。东京湾日本蜗牛的氧同位素组成分析表明，在环境条件不适合生长的时期（例如冬季），它可能会停止生长。对生长线的观察还表明，在贝壳中经常观察到生长停滞线，这表明将其与氧同位素比率结合起来以确定时间轴很重要。据透露，贝壳中有些地方的锰浓度很高。

项目成果

二枚貝殻を用いた水温・溶存酸素濃度の モニタリング手法の検討：英虞湾での垂下実験を例に

双壳类贝壳监测水温和溶解氧浓度方法的思考——以英虞湾下垂实验为例

• 发表时间: 2022
• 作者: 西田 梢; 田中健太郎; 佐藤圭; 樋口恵太; 漢那直也; 杉原奈央子; 白井厚太朗; 岩橋徳典; 永井清仁; 弓場茉裕; 石川彰人
• 通讯作者: 石川彰人

Using neodymium isotope ratio in Ruditapes philippinarum shells for tracking the geographical origin

利用菲律宾蛤蜊壳中的钕同位素比率追踪地理起源

• DOI: 10.1016/j.foodchem.2021.131914
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 8.8
• 作者: Tanaka Kentaro;Zhao Liqiang;Tazoe Hirofumi;Iizuka Tsuyoshi;Murakami;Toyama Kotaro;Yamamoto Toshihiro;Yorisue Takefumi;Shirai Kotaro
• 通讯作者: Shirai Kotaro

溶存酸素濃度に対するアコヤガイの生理学的応答と真珠形成への影響

珍珠贝对溶解氧浓度的生理响应及其对珍珠形成的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤圭; 西田梢; 田中健太郎; 石川彰人; 杉原奈央子; 樋口恵太; 岩橋徳典; 永井清仁
• 通讯作者: 永井清仁

Ammonoid extinction versus nautiloid survival: Is metabolism responsible?

菊石灭绝与鹦鹉螺生存：新陈代谢是原因吗？

• DOI: 10.1130/g51116.1
• 发表时间: 2023
• 影响因子: 5.8
• 作者: Tajika Amane;L;man Neil H.;Cochran J. Kirk;Nishida Kozue;Shirai Kotaro;Ishimura Toyoho;Murakami;Sato Kei
• 通讯作者: Sato Kei

Periostracum of bivalve mollusk shells for sampling engineered metal nanoparticles: A case study of silver-based nanoparticles in Canada's experimental lake

用于采样工程金属纳米颗粒的双壳类软体动物壳的周纹：加拿大实验湖银基纳米颗粒的案例研究

• DOI: 10.1016/j.chemosphere.2022.134912
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 8.8
• 作者: Zuykov Michael;Hayhurst Lauren;Murakami;Shirai Kotaro;Spiers Graeme;Schindler Michael
• 通讯作者: Schindler Michael