火山性酸性河川の列島縦断調査による地表化学合成生態系の成立条件解明

通过对整个群岛火山酸性河流的纵向调查，阐明建立表面化学合成生态系统的条件

• 批准号: 21H02561
• 负责人: 岩田 智也
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02561/
• 关键词: 火山性酸性河川; 化学合成生態系; 水生昆虫; 共生; 食物網

2022年度は、新型コロナウイルス感染症拡大に伴い実施が遅れていた2021年度計画の野外調査と合わせ、主に東北から中部地域の19の火山性河川（恐山、酸ヶ湯温泉、岩手山、須川温泉、川原毛地獄、鬼首温泉、安達太良山、吾妻山、万座温泉）において広域縦断調査を実施した。調査の結果、火山活動や温泉の特性によって河川の物理化学環境が大きく異なることが明らかとなった。また、河床の微生物群集と底生動物群集の構造も河川環境によって大きく変化し、微生物では硫化水素に依存した光合成細菌の存在も確認された。底生動物群集ではスカユオナシカワゲラやコウノオナシカワゲラ、ユスリカ属の一種のいずれかの分類群が河川ごとに特異的に優占する特徴がみられ、その違いは主に水温やpH、硫化水素濃度の変化と対応していることも明らかとなった。さらに、これら優占種群が卓越する底生動物群集がきわめて高密度に分布している河川も確認することができた。このことは、底生動物の高い二次生産を支える栄養基盤が火山性河川に存在している可能性を示している。また、秋田県玉川温泉で実施した定期調査ではスカユオナシカワゲラの生活史と発生・成長過程が、大分県別府温泉の硫酸酸性河川（平田川水系）の採取試料に対して実施した分析ではサンユスリカ類が高密度に分布する特徴的な群集が成立しており、食物連鎖としては細菌類，ユスリカ幼虫，シオヤトンボの極めて単調な食物網が卓越している可能性が明らかとなった。以上より、火山性河川には特徴的な生物群集の成立を支配する生物地球化学的および生態学的要因が存在していることが本年度の調査で明らかとなったことから、今後は河川食物網を支える栄養転送経路と宿主-微生物共生系について解析を進め、地表における化学合成生態系の存立基盤の全容解明を目指す予定である。

2022 - 2021 - 2022 - 2021 - 2022 - 21 - 2021 - 21 - 2022 - 22 - 21 - 22 - 2021 - 21 - 22 - 21 - 20 12 - 21 - 2021 - 21- The results of investigation, volcanic activity and the characteristics of hot springs have greatly changed the physical and chemical environment of rivers. The presence of photosynthetic bacteria dependent on sulfur in the river bed, microbial and benthic communities, and structural river environments has been identified. The benthos community is characterized by a variety of taxonomic groups within a species, a river, and a specific water temperature, pH, and sulfide concentration. The dominant population is the highest density of benthos. The possibility of the existence of volcanic rivers is shown by the secondary production of aquatic animals. Akita Tamagawa Onsen regularly conducts surveys on the life history, development and growth process of the hot springs in Beppu, Oita, and analyses samples taken from sulfuric acid rivers (Hiratagawa River System) on the characteristics of high density distribution of bacteria, food chains, and larvae. The possibility of food web excellence is obvious. These are important factors in biogeochemistry and ecology that govern the establishment of biological communities characteristic of volcanic rivers. This year's survey shows that the future analysis of river food web branches, nutrient transport pathways, host-microbial symbiosis systems, and the complete interpretation of chemosynthetic ecosystems on the ground surface indicate that there is a need to determine.

项目成果

高温強酸性温泉水の流入する渋黒川（秋田県玉川支流）におけるレゼイナガレトビケラRhyacophila lezeyi（トビケラ目，ナガレトビケラ科）の生活史

高温、强酸性温泉水流入的涉川（秋田县玉川的支流）中的Rhyacophila lezeyi（Rhyacophila lezeyi，Ceramicidae）的生活史。

• 发表时间: 2023
• 期刊: 陸水学雑誌
• 作者: 山城芹奈;水野賢美;本村晴佳;太田茜;久原篤;青谷晃吉・谷田一三
• 通讯作者: 青谷晃吉・谷田一三

Shrinking pupal cocoons of Rhyacophila lezeyi at a highly acidic stream in summertime

夏季，在高酸性溪流中，Ryacophila lezeyi 的蛹茧正在收缩

• 发表时间: 2022
• 作者: 井上綾;井上貴斗;森哲;森直樹;望月孝子・坂本美佳・谷澤靖洋・中山卓郎・谷藤吾朗・神川龍馬・中村保一;Kokichi AOYA・Atsushi HAYAKAWA・Tomoya IWATA・Kazumi TANIDA
• 通讯作者: Kokichi AOYA・Atsushi HAYAKAWA・Tomoya IWATA・Kazumi TANIDA

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火山性河川における化学合成有機物の高次栄養段階への転送

火山河流中化学合成有机物向更高营养级的转移

• 发表时间: 2022
• 作者: 太田茜;本村晴佳;藤井智子;五百藏誠;久原篤;望月孝子・坂本美佳・谷澤靖洋・中山卓郎・谷藤吾朗・神川龍馬・中村保一;岩田智也・野田悟子・青谷晃吉・谷田一三・雪真弘・石田匠・野澤泰介・丸茂一貴・河西希・河村季映
• 通讯作者: 岩田智也・野田悟子・青谷晃吉・谷田一三・雪真弘・石田匠・野澤泰介・丸茂一貴・河西希・河村季映