海洋・極限環境生物圏領域

BioGeos領域セミナー

セミナー履歴

2010年


第19回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー&プレカンブリアンエコシステムラボユニット公開セミナー
開催日時:12月17日(金)15:30 〜 一時間程度
開催場所:横須賀本部本館1階コミュニケーションルーム
講演者:木賀 大介准教授(東京工業大学 大学院総合理工学研究科)

演題 :「遺伝暗号の起源と初期進化を考察するための改変遺伝暗号の構築」

アブストラクト:
生命は20種類のアミノ酸を指定する「普遍」遺伝暗号表によってタンパク質を合成する。20種類のアミノ酸がコドンへ割り当てられる様式が普遍遺伝暗号表と異なる事例については、ミトコンドリアなどで知見が蓄積してきていた。しかし20種類以外のアミノ酸を使用する遺伝暗号については、近年まで知られていなかった。このため、なぜ20種類のアミノ酸が遺伝暗号に記されるようになったのか、ということについて考察するための実験材料については不足していた。近年、21番目のアミノ酸に対応するアミノアシルtRNA合成酵素の創出や天然の生物からの発見によって、21種類目のアミノ酸を使用する拡張遺伝暗号の存在が知られるようになり、遺伝暗号の進化についての議論が深まってきている。同様に、20種類未満のアミノ酸のみを使用する「単純化遺伝暗号」の研究も、遺伝暗号の起源と進化にせまるための重要なテーマである。我々はこれまでに、例えば、本来トリプトファンをコードするUGGがアラニンを指定し、または、本来システインを指定するUGC/UGUがセリンを指定するように、20種類未満のアミノ酸のみをコードする、種々の単純化遺伝暗号表の構築に成功している。本発表ではこれらの暗号表について紹介する。また、単純化遺伝暗号によって作成されるタンパク質が、普遍遺伝暗号によって作成されるタンパク質と同等の活性を持てることもお伝えしたい。


第18回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:11月15日(月)14:00〜15:00
開催場所:横須賀本部 別館3階 BioGeosセミナー室
講演者 :Prof. Dr. Adrian Glover (The Natural History Museum, London)

Title : New discoveries of whale-fall fauna in the Antarctic deep sea

Abstract:
When whales die, they sink to the seafloor and create 'hotspots' of abundance and diversity in an otherwise food-poor deep-sea environment. Many remarkable new species have evolved to exploit this food resource, including the famous 'bone-eating worm', the 'carpet-worm' and the 'candy-floss' worm. We have recently been working in the Antarctic and through the use of a novel experimental technique have recovered a number of new species of whale-fall fauna from the Southern Ocean deep-sea. I will present these new findings and discuss the importance for the study of deep-sea biogeography.


第17回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:10月29日(金)16:00〜17:30
開催場所:横須賀本部 別館1階セミナー室
講演者 :Pradillon Florence研究員

Title : Diversity, distribution and colonization in marine bone-eating worms Osedax

Abstract:
Osedax is a newly described genus that drew marine biologists’ attention to it because of a very peculiar nutrition strategy: it feeds exclusively from the bones of decomposing mammal carcasses sunken on the seafloor. It is now recognized as one of the major taxa colonizing dead whales on the seafloor, having a major impact on carcass decomposition rates, persistence over time, and finally on the development of animal communities associated to these carcasses. Around Japan, we studied several sperm whale carcasses as well as isolated bones of mammal species, experimentally implanted at different locations and different depth. We discovered an unexpected high diversity of Osedax worms. In this presentation, I will present recent data collected from whale fall sites we studied around Japan. Using different experimental approaches, we hope to clarify distribution and colonization patterns in this worm, in order to understand the mechanisms that allowed the diversification and maintain of a large number of species apparently competing for a very narrow ecological niche.


第16回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:10月12日(火) 16:00〜17:00
開催場所:横須賀本部 別館1階セミナー室
講演者 :Prof.Dr.Kazuyo Tachikawa (CEREGE, CNRS, France)

Title : Sea surface temperature variability of the Western Pacific Warm Pool during the past 400 kyr

Abstract:
The Western Pacific Warm Pool (WPWP) is a heat engine of our planet and has been involved to various climate feedbacks. We reconstructed the last 400 kyr SST variability of WPWP based on Mg/Ca of Globigerinoides ruber from a marine sediment core MD05-2920 (2°51S8S, 144°32E, water depth 1834 m) off Sepik River in the present WPWP. We take an advantage of relatively high sedimentation rate of the studied core (10 cm/kyr) for oligotrophic WPWP region that is induced by contribution of river particles. In this presentation, I will focus on i) reliability of foraminigeral Mg/Ca thermometer, ii) phase relationship between WPWP SST and benthic foraminiferal d18O and atmospheric CO2 for the last four terminations, and iii) influence of global greenhouse gas forcing and regional forcing on tropical SST, in order to better understand the role of tropical ocean in the past climate variability.


第15回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:8月12日(木)10:30 〜 12:15
開催場所:横須賀本部 別館1階セミナー室
1.講演者 :滋野 修一 博士
  (助教 Department of Neurobiology/The University of Chicago)
タイトル:「脳と知性のマクロ進化: 海洋性無脊椎動物の視点から」

2.講演者 :芳賀 拓真 氏(東京大学大学院理学系研究科博士課程)
タイトル:「穿孔性二枚貝ニオガイ上科の系統進化と適応放散−特に木材食及び局在的な環境への適応」



第14回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:7月22日(木)15:30〜17:00
開催場所:横須賀本部 別館1階 セミナー室
講演者 :白石史人
 (九州大学大学院比較社会文化研究院環境変動部門・日本学術振興会特別研究員)

タイトル:「光合成細菌による方解石沈殿とストロマトライト形成」

アブストラクト:
ストロマトライトは生命-水-鉱物相互作用で形成された微生物起源の堆積構造物であり,特に先カンブリア紀においては炭酸塩堆積物の多くを構成している.これまでその形成機構は,現世の海水環境(例えばオーストラリアのシャークベイ)にわずかに残存するストロマトライトの研究結果に基づいて解釈されてきた.しかしそれらは主に砂粒子の捕獲によって形成されており,微小炭酸塩鉱物のその場沈殿によって形成された産状を示す過去の大部分のストロマトライトとは本質的に形成機構が異なる.このため過去のストロマトライトの形成機構を,同様の堆積組織をもつ現世類似物の研究に基づいて再解釈する必要がある.本研究では,現世類似物として淡水環境に見られる方解石ストロマトライトを選定し,その形成機構の解明を目指した.
まず,CARD−FISH法(catalyzed reporter deposition fluorescence in situ hybridization)を,鉱物化した微生物群集にも適用可能になるよう改良して観察を行ったところ,このストロマトライトはフィラメント状シアノバクテリアに加えて,多数の非光合成細菌から構成されていることが明らかになった.次に,微小電極を用いてストロマトライト表面のpH・O2・Ca2+・CO32−プロファイルを測定したところ,微生物群集の代謝活動は表面から数100 mmの拡散境界層における炭酸平衡に大きな影響を与えており,またその影響は明条件と暗条件で大きく異なることが明らかになった.明条件においては,シアノバクテリアの光合成によってストロマトライト表面近傍の水からCO2が除去されることでCO32−濃度が増加し,それによって方解石の過飽和度が上昇して沈殿が起き,結果としてCa2+濃度が減少する.一方,暗条件においては微生物の呼吸によってCO2が水中に放出されることでCO32−濃度が減少し,それによって方解石の過飽和度が低下して沈殿は起きない.これらの結果は,ストロマトライトを構成する微生物群集が光合成によって方解石沈殿を誘導,呼吸によって沈殿を抑制,全体として沈殿を制御していることを示している.これは45Caを用いた追跡結果によっても確認された.一方,微生物を取り除いた石灰岩プレート上で,ストロマトライトと同様の条件下において微小電極の測定を行ったところ,周囲の水は方解石に対して5〜10倍の過飽和にもかかわらず方解石の自発沈殿は検出できなかった.このことは光合成がストロマトライトのような微生物起源の炭酸塩堆積物形成に非常に重要な役割を持っていることを示している.

(English)
Title : Calcite precipitation and stromatolite formation induced by
Abstract:
Stromatolite is a microbial sedimentary structure formed by the life-water-mineral interactions, and widely spread especially in Precambrian sedimentary successions. The formation mechanism of fossil stromatolite has been interpreted by basing on the research of recent marine stromatolites that are still seen in some localities (e.g., Shark Bay in western Australia). However, the recent marine stromatolites are composed mainly of agglutinated sand grains, and are different from those of ancient one composed mainly of fine minerals precipitated in situ. Therefore, it is necessary to seek and investigate another modern analog having similar composition to ancient stromatolites in order to reinterpret their formation mechanism. The present study selected freshwater stromatolite composed of fine-grained calcite as a modern analog, and aimed to understand its formation mechanism. First, modified CARD−FISH (catalyzed reporter deposition fluorescence in situ hybridization) protocol was developed to visualize bacteria in the mineralized stromatolite biofilm. This new technique revealed that the investigated stromatolite was composed of a number of filamentous cyanobacteria as well as non-phototrophic bacteria. Second, pH, O2, Ca2+ and CO32− concentrations were measured by microelectrodes at the biofilm vicinity, in order to evaluate the metabolic influence of stromatolite biofilm on calcite precipitation. The results showed that the metabolic activity of microorganisms had significant influence on carbonate equilibrium at the biofilm vicinity (ca. several hundred micrometers from the surface, which is called as diffusive boundary layer), and had different influence between light and dark conditions. Under the illumination, CO32− concentration, and thus saturation state of calcite, near the biofilm surface increased due to CO2 removal by cyanobacterial photosynthesis, and calcite precipitation occurred that resulted in Ca2+ decrease at the biofilm surface. Under the dark condition on the other hand, CO32− concentration decreased due to CO2 release by microbial respiration, which resulted in the decrease of saturation state and the absence of calcite precipitation. These results indicated that the investigated stromatolite biofilm induced calcite precipitation by photosynthesis in the light and inhibited by respiration in the dark, and thus, controlled calcite precipitation. This interpretation was supported by 45Ca tracking experiment that demonstrated the occurrence of radioactive calcium accumulation at the stromatolite surface only under light condition. Microelectrode measurements conducted on the biofilm-free limestone surface with the same water chemistry could not detect spontaneous calcite precipitation, despite of 5- to 10-fold supersaturation for calcite in the surrounding water. This observation indicated that the microbial photosynthesis has significant role for the formation of microbial carbonate deposits such as stromatolites.


第13回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:6月24日(木)15:00〜17:00
開催場所:横須賀本部 本館1階 大講義室

1.講演者:高井研プログラムディレクター (深海・地殻内生物圏研究プログラム)
演題 :「沖縄熱水海底下生命圏掘削、シーズンI」

アブストラクト:
 2001年の沖縄トラフ伊平屋北熱水活動域掘削プロポーサルIODP601-Preの提出から9年の歳月を経て、ついに2010年9月1日より「ちきゅう」によるIODP Leg#331航海が行われる運びとなった。既に、J-DESCによる乗船研究者の申し込みが始まり、微生物学や熱水化学、鉱床学といった国内の様々な研究者が応募していると同時に、海外からも乗船に関する問い合わせが多数届いている。
 本航海は、2003年にIODPの初期科学目標に基づく第1期計画が始まって以来最初の、そして長いPOD/DSDP/ODP/IODPの歴史上においての2例目の「海底下生命圏」の解明を主目的とする航海である。そして、1977年に最初の深海熱水活動がガラパゴスリフトで発見された「その時」、当時オレゴン州立大学のポスドクであった微生物学者John Barossが、天才的なひらめきですでに予言していた「深海熱水活動域の海底下に拡がる活動的な微生物群集(サブベントバイオスフェア)の存在」を、30年以上の時を経て初めて直接証明しようとする航海でもある。
 本セミナーでは、IODP331次航海の概要、検証すべき研究目標、掘削計画、期待される成果について紹介する。また現時点での具体的な船上および陸上研究展開計画についても触れ、JAMSTEC内研究者の掘削航海や陸上研究への潜在的共同研究展開を呼びかけるとともに、JAMSTEC職員のIODP航海や研究に対する興味を共有したいと考える。

(English)
Title : DEEP HOT BIOSPHERE Drilling expedition - season I-
Abstract:
From 1 September, 2001, the scientific drilling vessel Chikyu goes to Okinawa Trough for 33 days to meet one of the most significant biological science challenges, to reach the deep biosphere inhabiting the oceanic subseafloor environment. IODP Expedition 331 “DEEP HOT BIOSPHERE” is an ambitious expedition to sample hydrothermally active mounds and deposits in the Iheya North hydrothermal field, Okinawa Trough and directly to obtain evidence for functionally active, metabolically diverse, indigenous microbial communities in the hydrothermal discharging subseafloor. This expedition is the first microbiology-dedicated IODP expedition since the 1st IODP framework started in 2003, and the second example in the long history of deep-sea scientific drilling programs such as POD/DSDP/ODP/IODP evolution. Moreover, it is the first chance to retrieve the direct evidences for existence of ‘subvent biosphere’, that was originally hypothesized just at the time of discovery of deep-sea hydrothermal activity in the Galapagos Rift in 1977 by a talented pos-doc in Oregon State University. He was a young, ambitious John Baross who is presently a professor in School of Oceanography, University of Washington. Thus, it sounds like a destiny that one John Baross’s student (Ken Takai) conduct the IODP expedition. Here, I will introduce the scientific objectives, operational plans and post-drilling investigations of the IODP Leg#331. I would be very happy if many JAMSTEC scientists would inspire their potential collaboration and research objectives associated with the IODP leg#331. I would be also happy if many JAMSTEC staffs would be interested in a coming geochemistry- and microbiology-dedicated IODP expedition.


2.講演者:川口慎介ポストドクトラル研究員・宮崎淳一研究員
(プレカンブリアンエコシステムラボユニット・深海・地殻内生命圏システム研究チーム)
演題 :「ポストドリリング潜航調査によって検証する熱水流入域微生物生態系」

アブストラクト:
 沖縄トラフの熱水活動は、高いメタン濃度で特徴付けられる。この高メタン濃度については、沖縄熱水潜航調査黎明期にあたる1995年に「沖縄トラフを覆う堆積物に含まれる有機物の熱分解が原因なのである」という大本営発表がなされた。その後、たとえば伊平屋北熱水域で、熱分解過程では到底説明することができないほど同位体的に軽いメタン(delta-13C = -54‰)が観測され、「微生物由来のメタンの関与も検討すべし」という意見が与野党双方から上がったものの、ついに公式見解として誌上発表されることのないまま、沖縄熱水研究はドリリング時代に突入しようとしている。  ここで、300度を超える高温の熱水に微生物由来のメタンが含まれるという説は、一見矛盾するように思える。しかし、熱水が地下深部で温められる前、つまり海水が海底下に染み込み、熱水へと変貌を遂げようとする海底下熱水循環の途上で微生物由来のメタンが付加していると考えれば、伊平屋北熱水域などに見られる「高温熱水中の微生物由来メタン」を矛盾無く説明することができる。われわれはこれをMMRモデル(Microbial Methanogenesis at Recharge area)と名付け、ドリリング−ポストドリリング時代に突入する沖縄熱水研究の作業仮説としている。 この作業仮説を証明するにあたり、掘削孔内深部から直接採水を行う「あかつきプロジェクト」が鍵となる。あかつきプロジェクトとは掘削孔の深部から流体または微生物を直接サンプリングするためのツールを開発するプロジェクトでありJAMSTC「観測システム・技術開発アウォード」に採択されている。このシステムの特徴は以下の2点である。 (1)今までは掘削船を介してしかできなかったポストドリリング計画をROVのみで実行可能にする。これにより掘削孔のアクセス容易になり、それに伴いサンプル量も増える。(2)海水のコンタミをなくすために掘削孔内のサンプリングした位置で容器を密閉する。こうすることによって地殻内流体または微生物を純粋に採取することが可能になる。 2010年9月13日に那覇を出港する「なつしま」NT10-17行動において、同時期に 伊平屋北熱水域を掘削している「ちきゅう」が諸用で海域を離れた隙に、「ハイパードルフィン」によって掘りたてホヤホヤの掘削孔にアプローチする許可をいただいた。掘削孔内設置型圧力保持式採水器「あかつき」を用い、掘削孔内深部から直接を採取すること、そして掘削孔内設置型現場培養器を設置することによって、MMRモデルが指摘する熱水流入域のメタン生成が支配的地位を占める微生物生態系の存在を検証する。

(English)
Title : Post drilling exploration to testfy microbial ecosystem at recharge area
Abstract:
Hydrothermal fluid chemistry in the Okinawa Trough hydrothermal systems has been often characterized by high CH4 concentration than those in typical sediments-free Mid Ocean Ridge (MOR) hydrothermal fluids. In the early study of the Okinawa Trough hydrothermal fluids in the JADE site of the Izena Cauldron, it was suggested that the abundant CH4 should be produced by thermal decomposition of sedimentary organic matters during high temperatures of fluid circulation. However, recent investigations have demonstrated the compositional and isotopic variation of hydrothermal fluid CH4 among the Okinawa Trough hydrothermal fields (e.g., delta-13C=-54‰ at the Iheya North field while -24‰ at the Yonaguni IV field). These results suggest that the generation and incorporation of CH4 in the hydrothermal fluids could differ among each hydrothermal field in the Okinawa Trough. Compositional and isotopic properties of gas species in the Iheya- North hydrothermal fluids strongly suggest a dominance of biogenic CH4 associated with the sedimentary organic matter. In order to explain the dominance of biogenic methane in hot fluid, we hypothesized that the microbial methanogenesis occurs in the spatially abundant and widespread basin-filling sediments surrounding the Iheya North Knoll, and that the microbially produced CH4 is recharged together with the source fluid into the deep hydrothermal reaction zone. This “Microbial Methanogenesis at Recharge area in hydrothermal circulation” (MMR) model would be an implication for the generation and incorporation of hydrothermal fluid CH4 in the deep- sea hydrothermal systems and also for the presently uncertain hydrothermal fluid paths in the subseafloor environments. To probe this hypothesis, we will use the borehole-deployment sampling system” called “Akatsuki project”. Akatsuki project is a post-drilling project to develop the system sampling fluid or microbes directly from deep region of borehole. This project has been supported by JAMSTEC AWARDS for “Obsebing system research and technological development”. This system has two rules. One is that this Akatsuki system must be conducted only by Hyper Dolphin, although many of post drilling research required a large drilling ship to access bore hole. Another feature is that this Akatsuki system required a tight system to prevent contaminations from seawater. These contaminations cause the error for detecting lower microbial population in subvent biosphere. In this September, the IODP drilling will be conducted in the Iheya North hydrothermal system, and give an excellent opportunity to approach the IODP hole by the ROV HyperDolphin (NT10-17). In this cruise, by using “Akatsuki system” we will testify the MMR model.


3.講演者:山本啓之技術研究主幹・藤倉克則チームリーダー
 (海洋生物多様性研究プログラム)
演題 :「演題深海生態系の環境影響評価:熱水活動域での科学掘削」

アブストラクト:
 沖縄トラフの北部伊平屋海嶺におけるIODP科学掘削の機会を利用し、深海における人為的擾乱が生態系におよぼす影響を評価することを進めている。この影響評価の試みには以下のような科学と技術の両面にまたがる目標がある。海底掘削など物理的な破壊を伴う開発事業では海洋生態系への影響が懸念事項であり、生息環境の持続性が維持されるか否かの評価が回避や緩和あるいは代償などの措置を決定する因子となる。今回の影響調査において使用するJAMSTECの高度な観測技術(深海探査、環境計測、映像解析、生物多様性解析など)は、産業レベルでの掘削調査や資源開発事業での影響評価技術に利用可能であると考える。  熱水生態系は、海底火山や熱水循環の活動の変化を受けて生息環境が激変することがある。自然現象による環境変動を捉えて生態系変動を観測することは研究の好機であるが、実際に遭遇する機会はきわめて稀である。科学掘削による擾乱が熱水生態系にもたらす変動を観測できれば、意義ある研究へとつながるはずである。

(English)
Title : Procedure development and assessment for impacts caused by scientific drilling expedition in hydrothermal vent field
Abstract:
Habitat evaluation for hydrothermal vent community and assessments for physical destruction caused by seafloor drilling are planning. IODP expedition will give an opportunity to develop the technical protocol for evaluation and assessment using the advanced method and technology adapted for deep sea environments. This project will provide valuable data and observations of ecosystem dynamics in post-disturbance of habitat condition, and may induce novel research ideas for deep-sea ecosystem.


第12回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:6月10日(木)15:00〜16:00
開催場所:横須賀本部本館3階会議室(BioGeosセミナー室)
講演者:Prof. Dr Alan Mix
(Professor, College of Oceanic & Atmospheric Sciences Oregon State University)

Title:Paleoceanographic perspectives on ocean hypoxia: Global warming's other evil twin?

Abstract:Some models predict expansion of oceanic oxygen minima with future global warming. Seasonal or interannual dead zones have been discovered recently off Chile and Oregon, although it is unclear whether these are unique new phenomena or a recent manifestation of natural variations. Paleoceanographic records reveal episodes of hypoxia around the Pacific Rim, offer insight into mechanisms and natural variations of changing oxygen concentration in the oceans related to watermass ventilation and biological productivity, and provide useful targets for testing and improving models that include biogeochemical processes.


第11回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時: 5月28日(金) 16:00〜17:30
開催場所: 横須賀本部本館1階大講義室
講演者:Prof. Dr. Jelle Bijma
(Department of Marine Biogeosciences, Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Germany)

演題:海洋酸性化への地球生命科学的アプローチ

Abstract: Ocean acidification is occurring today and will continue to intensify, closely tracking global CO2 emissions. Given the potential threat to marine ecosystems and its ensuing impact on human society and economy, especially as it acts in conjunction with ocean warming, there is an urgent need for immediate action. This “double trouble” is arguably the most critical environmental issue that humans will have to face in the immediate future. The impacts of ocean acidification will be global in scope yet are some of the least understood of all climate change phenomena. The information stored in Earth’s sedimentary archives in combination with laboratory and field research offers a challenge for the biogeosciences community at large to fully understand the consequences of and eventually help mitigate ocean acidification.


第10回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:平成22年5月24日(月) 15:00 〜 17:00
開催場所:本館3階 会議室(旧XBRセミナー室)

《Program》

Prof. Dr Christopher Howard House (15:00〜16:00)
(Associate Professor of Geosciences & Director of the Penn State Astrobiology Research Center)

Title:Astrobiology right here on Earth: Probing microbial life in deep-sea sediment

Abstract:
Deep-sea sediment contains microorganisms with unusual metabolisms and in some cases very low activity. These environments provide one of the best places on Earth to study unusual life and test astrobiological approaches that might be important as we explore other worlds. For example, we have recently shown that microbes can oxidize methane through the oxidation of metals (e.g., manganese and iron) in addition to sulfate. Such anaerobic methanotrophs, that is microbes that consume methane in the absence of oxygen, are interesting to the field of Astrobiology because their style of respiration could be sustained in the subsurface of Mars and was a likely metabolism for the Earth’s Late Archean oceans. Low activity microbes are abundant in deeply buried marine sediment (as revealed by the drilling programs − DSDP, ODP, and IODP). Considerable international efforts have established the widespread occurrence of microbes in deeply buried marine sediments, revealed initial phylogenetic identities of microbial groups present, and provided some subsurface microbial cultures. Many of the indigenous microbial groups are presently “unculturable” and prokaryotes there appear to live on extremely long timescales with estimated doubling times of decades, if not longer. Due to these very slow doubling times, studying these microbes is very analogous to studying life from a different world. In this case, we have had to rely on the direct analysis of cells or biomolecules and other culture-independent methods


Prof. Dr Kai-Uwe Hinrichs(16:00〜17:00)
(Professor of Organic Geochemistry MARUM & Dept. of Geosciences University of Bremen)

Title:Benthic archaea − the unseen majority with importance to the global carbon cycle

Abstract:
Marine sediments are of crucial importance to the redox balance and climate of our planet but the regulating role of the deep biosphere remains of the great puzzles in biogeochemistry. The unique and diverse sedimentary archaea with no cultured representatives, so-called benthic archaea, are key to understanding this system. Recent molecular work based on membrane lipids and DNA suggests that benthic archaea comprise a sizeable, if not dominant, fraction of the live biomass in marine sediments, possibly due to their unique capability to cope with conditions of extreme energy stress. Archaea are increasingly recognized as globally abundant organisms that mediate are important processes in the global carbon cycle. For example, only Archaea are capable of methanogenesis, a process of crucial environmental significance in modern and ancient environments. Archaea likewise play a key role in the consumption of methane under anaerobic conditions and thus have been involved in the regulation of this powerful greenhouse gas over geologic time. Recent work suggests that benthic archaea in the deep subseafloor biosphere are largely heterotrophic, i.e., they are probably involved in the slow degradation of up to many tens of millions of years old organic matter in the sediments. The details on how benthic archaea utilize the highly refractory organic matter and which fraction thereof need to be explored and are relevant to our understanding of the deep biosphere in the carbon cycle and possibly to biotechnology. The lecture will review recent evidence on the distribution of benthic archaea in marine sediments, highlight their potential relevance in the carbon cycle, and discuss their impact on widely applied lipid proxies for the reconstruction of paleo sea-surface temperatures.


第9回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:4月23日(金)16:00〜17:30
開催場所:横須賀本部 本館1階大講義室
講演者 :瀧下 清貴研究員(海洋生物多様性研究プログラム・深海生態系研究チーム)

演 題 :「ダルハウジー大学での原生生物進化研究」

アブストラクト:
カナダ東岸のハリファックスにあるダルハウジー大学は,真核生物,特に原生生物の 進化研究において一線級の研究者が集結したユニークな場所である。講演者は,昨年 4月より1年間,ダルハウジー大学において,典型的なミトコンドリアを持たない嫌気性原生生物から構成されるグループ”Fornicata”の分子進化研究を行った。このグループには,以前に我々が相模湾メタン湧出域底泥より分離した新奇原生生物も含まれる。具体的な研究内容は1) 複数遺伝子連結解析によるFornicata内の系統関係の解明,2) EST解析による典型的ではない(退化した)ミトコンドリアの機能推定である。その他,嫌気性原生生物におけるトリテルペン合成系に関して得られた知見についても紹介する。


第8回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:3月23日(火)16:00 〜 17:00
開催場所:横須賀本部 別館3階旧XBRセミナー室
講演者 :阿部 文快 博士
(海洋生物多様性プログラム、極限環境適応・分子進化研究チーム)

演題:「圧力研究に没頭したJAMSTECでの16年 (High-pressure studies at JAMSTEC in my 16 years)」



第7回海洋・極限環境生物圏 領域セミナー
開催日時:1月15日(金)15:00〜17:00
開催場所:横須賀本部別館3階旧XBRセミナー室
講演者 :Prof. Marie-Claire Lett (Univ. Strasbourg-CNRS, France)

演題:ヒ素に関わる環境微生物の役割
(Role of bacteria in the metabolism of arsenic in environment : from genes to complex communities)

アブストラクト:
Arsenic is a natural element which occurs in many environmental settings. Whether it is of natural origin or an industrial waste product, it is often responsible for contaminating water supplies: depending on the physico-chemical conditions pertaining in the environment, some arsenic compounds can be highly soluble, which gives them a high level of bioavailability. The presence of these compounds has therefore been declared a major risk to human health in various parts of the world. The most dramatic effects have been those observed in India and Bangladesh, where it has been estimated that the drinking water supplies of more than 60 million inhabitants are contaminated with arsenic (http://www.who.int/inf-fs/fr). Arsenic toxicity depends on its speciation ― inorganic species of arsenic i.e. arsenite (As[III]) and arsenate (As[V]) are the most toxic, and also the most abundant in water ― that depends itself on processes in which microorganisms play a key role. Bacterial transformations include reduction (including dissimilatory reduction), oxidation and methylation of compounds between the three main oxidation states, and have been shown to occur in both aquatic and terrestrial systems Our group contributed to the identification of the aox operon involved in arsenite oxidation, which is considered as a resistance mechanism converting highly toxic As[III] to relatively less toxic As[V] as well as a potential energetic mechanism, which was proposed to have played a key role in primitive environments (Muller et al., 2003, Lebrun et al, 2003) and realized the exploration of the whole genome of the β-Proteobacterium H. arsenicoxydans, the first fully characterized arsenic-metabolizing microorganism (Muller et al., 2007). This work demonstrated that in addition to the oxido-reduction biotransformations, synthesis of exopolysaccharides (EPS) and arsenic scavenging are involved in the colonization of arsenic contaminated environments.