相模湾沿岸域に優占する渦鞭毛藻類Ceratium furcaとC.fususの増殖特性に関する研究

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これまで既存の培地を用いた渦鞭毛藻類Ceratium 2種の室内培養実験では、両種をうまく成長させることができなかった。本研究では、栄養塩強化培地であるT培地を希釈する方法を用いてC.furcaとC.fusus 2種を野外より単離培養し、保存株を確保することが可能となった。その両種の株を用いて、水温、塩分、光環境、栄養塩類の濃度などの生理生態学的な特性を検討した。室内実験による2種の増殖特性において、C.furcaの最適な増殖応答は水温が18-28℃、塩分が17-34PSU、光量が180-800μmol m^<-2>s^<-1>、C.fususでは水温が26-28℃、塩分が24-30PSU、光量が180-800μmol m^<-2>s^<-1>でありC.furcaより最適環境レンジが狭かった。一方、増殖に適応できる環境レンジは、2種とも非常に類似しており、水温が12-30℃、塩分が15PSU以上、光量が10-1200μmol m^<-2>s^<-1>(本実験の最大光量)の範囲で増殖が可能であったが、>1000μmol m^<-2>s^<-1>の強光下では、2種ともに光阻害が認められた。2種の栄養塩類の応答に関しては、非常に低濃度でも増殖可能であり、2種の半飽和定数は、NとPがそれぞれ、0.5μMと0.05μM以下であることが明かとなった。また、2種ともPよりもNが豊富な実験区において、良好な増殖を示し、C.furcaではNP比が高いほど顕著な増殖が認められた。また、C.furcaは、NO_3に関しては、1000μMの極めて高濃度条件下においても増殖が可能であった。一方、NH_4,とUreaに関しては、それぞれ20μMと60μMという比較的低濃度条件下においては適応できず死滅し、NとPがまったく存在しない対照区においては、増殖が認められなかった。Ceratium2種の日周鉛直移動能、遊泳速度、細胞分裂周期による細胞体積の変化及びその時の形態変化に関して室内実験による検討を行った。Ceratium furcaは、顕著な日周鉛直移動能を有し、15:00-16:00時から下降を開始し、18:00時には底層に集まり、03:00時まで底層付近に分布が集中した。その後再び上昇を開始し、調査翌日の09:00時には90%以上の個体が表層付近に集積していた。また、本種は、表層付近が強光の際には亜表層に移動する傾向が認められた。本種の遊泳速度は、昼間に速く、底層にとどまる夜間を中心に最も低く、再び表層に向かう03:00時以降早くなる傾向が認められた。その間、03:00-06:00時には細胞分裂が観察され、細胞体積は細胞分裂直前である03:00時に最大となり、多くの細胞が分裂する時間帯には減少した。また、本種の日周鉛直移動には、一定の細胞分裂周期と遊泳速度の変動も密接に関わっている可能性が強く、その内在リズムは不適な物理環境変化を回避することに役立っ生態学的戦略であるものと考えられた。一方、C.fususに関しては、C.furcaに認められるような顕著な日周鉛直移動は観察されず、遊泳速度も低くほぼ一定であった。細胞分裂周期は、C.furcaと同様、一定の時刻に分裂が起こり、それに伴う細胞体積の変化も明瞭に観察された。