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「硫化水素の存在は真核生物の飛躍進化を誘引する」仮説の検証:有孔虫を例として

“硫化氢的存在诱导真核生物快速进化”假说的验证：以有孔虫为例

基本信息

批准号：
16654081
负责人：
北里洋
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,硫化水素存在環境に生存する有孔虫類を例として,真核単細胞生物への微生物の共生について理解するとともに,「硫化水素が飛躍的な生物進化を誘引する」仮説を検証する道筋を作ることを目的とする。研究は,(1)嫌気的な環境に生息する有孔虫にはどのような微生物が共存するのか?(2)微生物は何をきっかけとして,どのように取り込まれるのか?(3)微生物は細胞内で何をしているのか?(4)微生物が細胞内にいることは有孔虫の殻にどのような影響を与えるのか?について形態、分子両面から検討する。また、微生物生態学的なアプローチも試みる。研究材料は,夏季に硫化水素に充満した環境が出現する非調和型汽水湖である鹿児島県甑島なまこ池,京都府阿蘇海,静岡県浜名湖に生息する有孔虫Virgulinella fragilisを用いた。遺伝子および細胞のTEM観察の結果、この種には、細胞膜近傍にγ-プロテオバクテリア(硫黄酸化細菌)が分布し、細胞の中心には、浮遊珪藻スケルトネマに由来する葉緑体が多量に取り込まれていた。一方、模式地であるニュージーランド・ウェリントン港に生息するVirgulinella fragilisは、酸化的な環境であるにもかかわらず、γ-プロテオバクテリアと葉緑体が細胞内に分布していた。ただし、葉緑体は珪藻コシノディスカスに由来するものであった。これらのデータは、有孔虫が共生微生物をまわりの環境から取り込むことを示した。共生体の機能は、硫黄酸化細菌が硫化水素の無毒化、葉緑体が窒素固定と推定されているが、現在検討中である。有孔虫への細胞内共生は、Virgulinellaだけでなく、貧栄養の超深海に生息するステルコマータを持つ軟質殻有孔虫や近縁グループのグロミア属の細胞にも見られる。しかし、これらの共生微生物が何をしているのかという機能の解明は今後の問題として残った。

This study aims at understanding the symbiosis between eukaryotic organisms and foraminifera in the presence of sulfide, and to prove that sulfide induces rapid biological evolution. To study the coexistence of foraminifera and microorganisms in the environment of the environment. (2)Microorganisms are the most common cause of death. (3)What is the cause of microbial cell death? (4)Microorganisms in the cell and the shell of foraminifera In addition, the morphology and molecular surface of the molecule are different from each other.また、微生物生态学的なアプローチも试みる。Research materials: Virgulinella fragilis, a foraminiferal species, occurs in non-harmonic soda-water lakes in the summer when sulfur is present in the environment. Virgulinella fragilis lives in the lakes of Kagoshima Prefecture, Kyoto Prefecture, and Hamana Prefecture. The results of TEM examination of the cells showed that the distribution of γ-rays near the cell membrane, the distribution of chloroplasts near the cell membrane, the distribution of chloroplasts near the cell membrane, and the origin of phytoplankton production were mainly observed. Virgulinella fragilis are distributed in cells under acidic conditions. The origin of the virus The environment of symbiotic microorganisms in the foraminiferal environment is different from that in the natural environment. The function of symbiont is to reduce toxicity of sulfur-acidifying bacteria, to immobilize chloroplasts, and to investigate the present situation. Foraminiferal intracellular symbiosis, Virgulinella, oligotrophic and ultra-deep sea life, such as soft shell foraminiferal, near-shell foraminiferal, and cellular phenomena. How to solve the problem of symbiotic microorganisms