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物質循環と生物多様性の共役的発展を駆動する生物種間相互作用の進化的変化

推动物质循环和生物多样性耦合发展的种间相互作用的进化变化

基本信息

批准号：
06J02572
负责人：
三木健
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

「海洋の鉛直混合過程が細菌群集の時空間動態と炭素循環に与える影響を予測するための数理モデルの構築」海洋においては海洋の混合などの物理過程と生物生産・分解などの生物過程とが複雑に絡み合って生態系が維持されている。これまでの研究で、物理過程が有機物の生産過程およびそれを担う生物群集に与える影響については十分に理解が進んできた一方で、物理過程が有機物の分解過程およびそれを担う生物群集に与える影響については十分な理解が進んでこなかった。そこで、海洋の表層と深層からなる2層モデルを構築し、水の鉛直混合が細菌群集の動態と炭素の鉛直輸送に与える影響を調べた。その結果、第一に、表層から深層へと粒子サイズの大きな有機物(懸濁態有機物)が沈降することよって、表層と深層で異なる細菌群集構造が実現することがわかった。特に懸濁態有機物を効果的に分解する細菌グループは深層で卓越するというこれまでの実証研究を支持する予測が得られた。第二に、海水の鉛直混合は、この空間的に不均一な群集構造を変化させる要因であることがわかった。すなわち、鉛直混合によって、懸濁態有機物を分解するグループが海洋表層でも卓越しやすくなることがわかった。これにより、一時生産の季節変動によって懸濁態有機物の供給量に時間的変化が見られる環境では、鉛直混合によって深層から細菌が表層に供給され、それが群集組成の変化を促進して、海洋表層での有機物の無機化効率を上げることがわかった。この研究は昨年度に引き続き米国・プリンストン大学の数理生物学グループとの共同研究として遂行され、その成果は国際誌に投稿中である。

"Marine の vertical mixing process spatial dynamic cluster のが bacteria と carbon cycle に and える influence を be するための mathematical モデルの build" ocean においては Marine の mixed などのと biological production, physical process decomposition などの biological process とが complex 雑に collaterals み close ってが ecosystems to maintain されている. これまでの research でが organic の production process, physical process およびそれを bear う biological cluster に and える influence については very に understand が into んできたで, physical process がの organic matter decomposition process およびそれを bear う biological cluster に and える influence については very な understand が into んでこなかった. そこで, Marine の surface と deep からなる layer 2 モデルを build し, water の vertical mixing が bacterial colonization の dynamic と carbon の vertical conveying に and える influence を adjustable べた. その results, first に, surface から deep へと particle サイズの big きな organic matter (clouding organic matter) が sink することよって, surface と deep で different なる bacteria が cluster structure be presently することがわかった. , に clouding state に decomposition of organic matter could promote behavior fruit をする bacteria グループは deep です excellence るというこれまでの card be study を support する be が must られた. Second, に, the <s:1> vertical mixture of seawater and the に non-uniform な cluster structure in the <s:1> <s:1> space are the main reasons for the を variation させる of させる, である, とがわ and ったった clusters. すなわち, vertical hybrid によって, clouding を organic matter decomposition するグループが ocean surface でも excellence しやすくなることがわかった. これにより, の season - momentary によって clouding state organic の supply に time variations of が see られる environment では, vertical hybrid によって deep から bacteria が surface に supply され, それが cluster of の - を promoting して, ocean surface でのの organic matter on the rate of inorganic chemical unseen をげることがわかった. この research annual には yesterday quoted き続き U.S. · プリンストのン university mathematical biology グループとの joint research として carries out され, その results は international will contribute にである.