Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

日本海 / 安定同位体比 / 懸濁態有機物 / 基礎生産 / 安定同位体 / 黒潮 / 植物プランクトン / 動物プランクトン / 対馬暖流 / 窒素 / 炭素 / 物質循環 / 食物網構造

日本海で取得した懸濁態有機物の炭素・窒素安定同位体比の分析および結果の統計解析について進めた。安定同位体比の分析については、442試料の分析を終わらせ、季節的に均質ではないものの、統計解析には十分な分析結果を得ることができた。この結果について、統計解析をしたところ、日本海の安定同位体比については多峯性を示しており、ガウス混合モデルから4つのグループ（i-iv）に分類された。ほとんどの試料はグループii（n = 442）に分類され，そのグループのδ13CPOMとδ15NPOMの平均±標準偏差（sd）はそれぞれ-23.7 ± 1.2‰ と 3.1 ± 1.2‰ であった。グループiは低δ15NPOM (-2.1 ± 0.8‰, n = 11)、グループiiiは低δ13CPOM (-27.1 ± 1.0‰, n = 22)、グループivは高δ13CPOM (-20.7 ± 0.8‰, n = 34)が特徴であった。一般化線形モデル（GLM）を用いると、水温とクロロフィルa濃度がδ13CPOMに正の影響を与え、活発な光合成と植物プランクトンの増殖がδ13CPOMを上昇させることが支持された。サンプリング深度、緯度、塩分、硝酸塩濃度もGLMではδ13CPOMに有意な影響を与えたが、クラス間の差は有意なままであった。δ15NPOMの平均値は、日本海では主に硝酸塩を起点とした基礎生産が生じていることを示唆したが、GLMではδ15NPOMの変動は水温と塩分によって説明され、多くの海域で説明要因となる硝酸塩濃度は説明変数とならなかった。これは、長江、黒潮、大気など様々な硝酸塩起源が日本海の一次生産に重要であるためと考えられた。

日本海 / 対馬暖流 / 富山湾 / プランクトン / ベントス / 動物プランクトン / 能登半島 / 海洋物理 / 海洋物理・陸水学 / 海洋科学 / 海洋生態 / 気象学

日本海の本州沿岸域について，海洋物理過程，生物・化学過程に関する研究をそれぞれ進めた．物理過程の研究から，夏～秋季にかけてそれまで富山湾に流入していた対馬暖流沿岸分枝が沖合に流れの向きを変えること，その過程で高気圧性渦を形成すること，それが沿岸分枝の季節性とリンクし、毎年生じる可能性があることが明らかになった．生物・化学過程の研究からは，対馬暖流沿岸分枝の弱い春の富山湾は冷水種が卓越していること，高気圧性渦の発生場所で堆積物の組成とその中の生物群集が異なることがわかった．以上から，日本海本州沿岸域を流れている対馬暖流沿岸分枝の挙動が，その海域の生物活動にも強く影響していることがわかった．

対馬暖流域は日本海側の漁業の主漁場である．我々の研究はその中でも最も生活と密接している，対馬暖流の沿岸分枝に着目し，まず，その流路の変動が生じる要因やその過程で生じる現象を解明した．また，動物プランクトンについても対馬暖流の沿岸分枝によって大きく群集が変化することが示された．さらに，流路遷移の過程で高気圧性渦が生じること，その発生域で粒度の小さい堆積物が多いことが示され，沿岸分枝の挙動が底生生態系まで影響する可能性が示された．我々の成果は論文発表による学術的な貢献だけでなく，流路遷移の予測や，日本海沿岸域の生態系の評価を通じて，社会的な貢献が将来的に可能になると考えられる．

日本海 / 最終氷期 / ミトコンドリアDNA / 遺伝的分化 / 分子系統学 / 海流 / ウミニナ類 / 黒潮 / 対馬暖流 / 幼生型 / 海洋生物 / 種分化 / バテイラ / 亜種 / ノロゲンゲ / 集団構造 / 太平洋 / イシダタミ類

過去の日本海に起こった大きな環境変動が、様々な生物学的特性を持つ海洋動物に、どの様な影響を与えたかを明らかにする事を目的に、深海性底魚と浅海の巻貝類を主な対象として、太平洋集団との比較を通じて分子系統学的手法により解析した。
日本海の最も優占する底魚種であるノロゲンゲでは、遺伝的多様性の異なる2つのグループの存在が明らかにされ、最終氷期の日本海でも、対馬海峡の近傍では、顕著な環境悪化はなかったことが示唆された。
短期間のプランクトン幼生期を持つサザエでは、黒潮と対馬暖流に対応して分布する遺伝的に異なる2つのグループが最終氷期をはるかに先立つ時期に分岐したことが推定された。一方、貝殻形態に基づき亜種とされる太平洋岸産のバテイラと日本海岸産のオオコシダカガンガラの間には統計的に有意な遺伝的差異が存在するが分化は不完全である事が示された。分岐年代の推定の結果、最終氷期後の日本海に侵入したバテイラ集団が地理的に隔離され、太平洋集団との間に遺伝的差異を蓄積したものがオオコシダカガンガラであり、自然選択又は創始者効果による形態分化が先行していると考えられた。
同じBatillaria属に属する直達発生性のホソウミニナとプランクトン幼生期を持つウミニナについて、集団構造を比較した。どちらの種も遺伝的に大きく異なる2つのグループからなるが、ウミニナではホソウミニナ両グループの地理的分布には明瞭な差異はみられなかったのに対し、ホソウミニナでは、その分布はほぼ2つの暖流の流域に対応し、各グループ内に、さらに独自の地理分布を呈する計9個のサブグループが認識された。潮間帯の巻貝類トコブシ、ウラウズガイ、クボガイ、イシダタミについても同じ遺伝子領域の塩基配列に基づき、日本海集団と太平洋集団の間の遺伝的差異を検証したが、明瞭な差異は認識されなかった。以上の結果から、海産無脊椎動物の遺伝的分化における幼生分散能力の重要性が示唆された。

【研究分担者】
井桁庸介	国立研究開発法人水産研究・教育機構	水研機構(新潟)	主幹研究員	(Kakenデータベース)
木暮陽一	国立研究開発法人水産研究・教育機構	水研機構(新潟)	主幹研究員	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
和川拓	国立研究開発法人水産研究・教育機構	日本海区水産研究所	任期付研究員	(Kakenデータベース)
井桁庸介	国立研究開発法人水産研究・教育機構	日本海区水産研究所	グループ長	(Kakenデータベース)
木暮陽一	国立研究開発法人水産研究・教育機構	日本海区水産研究所	グループ長	(Kakenデータベース)