Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

深海 / 多様性 / 進化 / 生物地理 / 幼生

熱水・冷湧水や鯨骨・沈木周辺堆積物を含む深海化学合成生態系の動物種は，いつ，いかなる環境から，どのように現在の系に進出したのか？また，化学合成系外の深海，特に 6,500 m 以深の超深海において，何が種の垂直・水平分布を規定し，種分化はどのように生ずるのだろうか．申請者は基課題において，巻貝を主な対象とし，１）個々の系統における生息環境と深度分布の把握，２）系統樹構築と化石記録参照による各環境・深度への進出ルートと絶対年代の探索を行っている．また，３）初期発生様式が，異なる環境・水深・地域間の移動を規定するとの仮説のもと，幼生生態の解明を通じて化学合成系と超深海における動物の起源と進化を理解しようと試みている．そこで本国際共同研究では，１）各研究機関の深海性貝類および化石試料を大規模に解析すると共に，２）ゲノム解析と形態比較の新手法を導入し，更には３）世界各国の第一線研究者とのネットワーク構築を進め，多角的な議論を行うことで，深海動物の進化について全球的かつ統合的な理解をめざす．
研究期間の2年目である2021年度には，海外共同研究者からすでに貸与を受けている試料の形態的解析を行い，また国内外の試料について次世代シーケンサによるショットガンシーケンシングを実施した．なお当初計画では欧州の3ヶ国に計7ヶ月滞在し在外研究を行う予定であったが，コロナ感染症の影響により渡航が認められなかった．ただし，Zoom等による打ち合わせを頻繁に実施しており，方向性のすり合わせやデータの共有に大きな支障は生じていない．上記の成果の一部は2021年4月以降に7編の論文として公表した．

深海 / 多様性 / 進化 / 生物地理 / 幼生 / 海溝 / 系統 / 底生動物 / 初期発生 / 系統樹 / 殻

熱水・冷湧水を含む化学合成系の底生動物は，いついかなる環境からどのように現在の系に進出したのか？また，化学合成系外の深海，特に6,500m以深の超深海において，何がベントスの垂直・水平分布を規定し，種分化はいかにして生ずるのだろうか．本研究では、貝類と甲殻類の複数系統を対象に，浅海から海溝最深部まで，化学合成系・非化学合成系の試料を採集，個々の種の生息環境と深度分布を詳細に把握し，種間系統樹構築と化石記録参照により，各環境・深度への進出ルートと絶対年代を探索した．その結果，初期発生様式が，異なる環境・水深・地域間の進化的・生態的タイムスケールでの移動を規定する主因の１つであることを示した．

学術的意義: 深海における生物群集の成立と維持機構，種超階級から個体群レベルでの多様性，個体群間の移動，幼生の生活史など，海洋生命系の理解に関する基礎知識を得た．ことに，深海熱水噴出域や海溝最深部における動物種の分布や種組成，分子系統樹構築による各環境進出過程の理解を進め，幼生分散が与える影響の大きさを明らかにした．
社会的意義: 熱水噴出域周辺のレアメタル鉱床開発にあたっては、特異な生態系を保全するため、そこにすむ生物の多様性や生態を詳しく知る必要がある．海溝域を含め，海洋保護区の設定にも貢献する知見を得られたと考える．

【研究分担者】
遊佐陽一	奈良女子大学	自然科学系	教授	(Kakenデータベース)
佐々木猛智	東京大学	総合研究博物館	准教授	(Kakenデータベース)