深海底生生物の幼生の行動と環境応答

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本研究は深海底の局所的な環境にのみ生息する生物が，いかにして分散し，新たな生息場所に進出するのかという問題に対して，分散期である浮遊幼生の遊泳パターンやその神経制御，環境応答などの知見を明らかとすることを目的とした研究である．実験のモデル生物には，海底に沈んだ鯨類の死骸にのみ生息するホネクイハナムシ Osedax japonicusを用いる．令和4年度は①発生段階における神経発生や環境センシングに関与する遺伝子の同定と発現変動解析・神経解剖学的研究，②新規のセンサーを用いたプランクトン幼生行動に関するデータ解析手法の開発を行った．発生段階における遺伝子発現変動に関しては，6つの発生ステージの幼生からRNAを抽出し，トランスクリプトーム解析を行った．神経発生や神経ペプチド・光受容などに関与する遺伝子を同定し，それらの発生段階における発現変動を明らかとした．また一部の遺伝子についてはin situ hybridizationによって発現部位を特定した．また幼生の神経解剖学的解析では，昨年度までは発見できていなかった，新規な感覚器官様の構造を発見した．幼生行動パターン解析については，センサーを用いて撮影した生データについて，行動パターンなどを定量的に抽出し，評価する手法の開発を行った．本研究で開発した撮影とデータ解析方法については，様々なプランクトン種や非生物の粒子の動態解析に用いることができるものであり，今後さまざまな研究に利用することが可能である．