Novel physiology of oceanic diatoms: they incorporate silicate minerals

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珪藻は、専ら海水に溶存している栄養素のみを吸収し、成長すると考えられているが、私たちは、珪藻が微小なケイ酸塩鉱物粒子を溶解して、その中の元素を吸収することを示す幾つかの事実を得ていた。本研究は、珪藻の培養および珪藻が分泌する光透過性細胞外ポリマー粒子（Transparent Exopolymeric　Particles, TEP）に注目し、その未知の役割を解明し、さらにその作用が珪藻にどのような利益をもたらすかを明らかにすることを目的としている。今年度は、珪藻が鉱物の溶解することが、珪藻自身の成長や繁栄に寄与することを証明することに焦点を絞って研究を行った。個体数や光合成活動の指標としてクロロフィル量の変化を追跡し、ケイ酸塩鉱物の存在が珪藻の活動にどのような影響を与えているかを調査した。光合成活動が衰えケイ酸に欠乏した時点で、ケイ酸を除く栄養を加えた時に、珪藻が継続的に増殖できることを確認するための実験を行った。また、海洋環境の条件を真似、ケイ酸濃度がゼロの状態で珪藻の培養を行い、鉱物の存在の影響を調査した。コロニーの形成も鉱物の溶解に関与している可能性があると考えられたので、各種条件で培養した珪藻についてコロニーサイズの計測も検討した。珪藻の周辺のpH環境を調査するために、新たな蛍光指示薬を適用し、さらに水輸送の阻害によるpH環境の変化を調査した。