海洋性マンガンクラスト上の微生物生態系の解析

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本年度は昨年度に採取したマンガンクラストおよび堆積物、海水の微生物群集の16S rRNA遺伝子による解析を行ない、これまでの解析結果をまとめる作業を行なった。その結果、マンガンクラスト、堆積物の微生物群集は海水の微生物群集とは種の組成、微生物細胞数どちらにおいても大きく異なるということがわかった。一方、マンガンクラストと堆積物では種の組成に大きな違いは見られず、また微生物細胞数においてもマンガンクラストの方が１桁程度少ないということがわかった。これはマンガンクラストと堆積物が接しており、似た環境となり結果として似た微生物群集が形成されたと考えられる。またマンガンクラストの微生物群集同士を比較したが、水深あるいは海域ごとの微生物群集の分布の傾向はみられなかった。マンガンクラストから検出された微生物に着目すると、その検出比率の多くを占めているのはMarine Group Iに属するクローンであった。またNitrosospira 属 (Betaproteobacteria)に属するクローンも多くのマンガンクラストから検出された。これらの系統はアンモニア酸化菌を含むグループであること、また独立栄養性の培養株を含むことから、これらの系統群がマンガンクラストの微生物群集において一次生産者としての役割を担っていると考えられる。またマンガンクラストから検出された微生物のうち既知のマンガン、鉄酸化菌に近縁な系統群はなかった。その一方で、Bacillus の１株であるBacillus sp. SG-1 に近縁なクローンが検出された。このBacillus sp. SG-1 の胞子にはマンガン酸化活性があることが知られているため、この微生物細胞がマンガンクラスト形成初期の核としての役割を担っている可能性がある。現在、これらの研究成果をまとめ、原著論文として投稿準備中である。