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深海冷湧水・熱水噴出域における化学合成微生物群集制御要因の解明に関する研究

深海冷泉和热液喷口区化能合成微生物群落控制因素阐明研究

基本信息

批准号：
17710027
负责人：
砂村倫成
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17710027/
关键词：
熱水・冷湧水化学合成微生物ブルーム FISH 群集規定要因プルーム

项目摘要

海底熱水や冷湧水活動葉地球のマグマ活動に伴う普遍的な現象であり、海洋や大気に放出される化学成分は膨大である。これらを直接利用する、もしくは二次的に利用する微生物群集の地球表層に及ぽす生物的な影響は当然大きいと予想されるにもかかわらず、その分布さえも全くと言っていいほど明らかになっていない。本年度は、昨年度以前に取得した、地質学的およぴ地理的に異なる条件下にある深海熱水(水曜海山、沖縄トラフ、南部マリアナ背弧拡大軸)や冷湧水噴出域周辺(日本海)のプルーム試料の微生物群集構造について、昨年度導入したDGGE法、Rainbow-FISH法、CARD-FISH法による解明を試みた。水曜海山では、現場での倍加速度が約1日であることを明らかにし(査読中)、水曜海山熱水プルーム中の微生物活性は非常に高く、カルデラ内に供給される有機物量の95%以上は化学合成微生物が生産していることが示された。水曜海山熱水プルーム中の微生物はCARD-FISH法などの増感手法を用いずと,も容易に検出が可能であることからも、水曜海山熱水プルーム中の微生物が高活性であることを支持している。その他の海域におけるプルーム中微生物は沖縄トラフ鳩間海丘およぴ南マリアナ海域を除き微生物の有為な増殖は認められなかった。鳩間海丘およぴ南マリアナ海域では、CARD-FISH法による増感により特定微生勢の検出が可能であり、DGGE法を併用した解析から、水曜海山とほとんど同じ硫黄酸化に関わる微生物が検出され、プルーム中で増加した微生物細胞の約半数に相当するごとが明らかとなった(投稿中)。このことから、北西太平洋の熱水活動域における熱水プルーム中では、γプロテオバクテリアに属する硫黄酸化微生物が卓越することが明らかとなった。硫黄酸化微生物の割合と噴出熱水の化学成分組成、熱水プルームの水深の間に明確な関連性は認められないが、熱水活動の熱源となるマグマの酸化度により、硫黄酸化微生物の割合が制御されている可能性が示された。

Hot water and cold water on the sea floor are accompanied by common phenomena, and chemical compositions are expanded. The direct and secondary utilization of microbial communities on the Earth's surface and the impact of biological activities are, of course, expected to occur in all areas. This year, we obtained samples from deep sea hot water (Mizuho seamount, Okinawa, South China Sea) under different geological conditions, and introduced samples from DGGE, Rainbow-FISH and CARD-FISH methods to clarify the structure of microbial communities. The microbial activity in the hot water of Shuiyao seamount is very high, and the amount of organic matter supplied in the hot water of Shuiyao seamount is more than 95%. The microorganisms in the hot water of Shuiyao seamount are easy to detect by CARD-FISH method, and the microorganisms in the hot water of Shuiyao seamount are highly active. In other sea areas, the microorganisms in the sea area are not affected by the sea. The detection of specific microbial potential by CARD-FISH method and DGGE method are combined to analyze the microbial potential of the sea and the sea. About half of the microbial cells are detected and increased by CARD-FISH method (submission). The hot water in the North Western Pacific Ocean is active in hot water. The chemical composition of sulfur-acidifying microorganisms and hot water emission, the relationship between hot water concentration and water depth, the heat source of hot water activity and the degree of acidification, and the possibility of sulfur-acidifying microorganisms cleavage and control are shown.