東京大学 大学院新領域創成科学研究科 先端生命科学専攻

海洋は地球表面積の約70%を占める広大な生息環境であり、 過去30億年以上にわたり進化のゆりかごとして多様な生物を育んできました。気候システムの変動に対して海洋生物と生態系はどのように応答するのか？そうした地球環境の変化に対して私たちはどのように適応できるのか？本分野では、海洋における生命現象を進化、生態、物質循環の観点から総合的に探究することにより、海洋生物の適応能力や生存戦略を新たな切り口から浮き彫りにするとともに、海洋生態システムの維持と変動のメカニズムを理解することを目指しています。 研究の調査フィールドは、日本各地の沿岸域から極域や熱帯外洋域にまで広がっており、現場での体験も重視して研究を行っています。

海洋生態系の基礎生産者で、年間500億トンの炭素を固定している植物プランクトンと、基礎生産を魚類等高次生物に転送し、年間9000万トンの漁業生産を支える動物プランクトンを主な対象として研究を行っています。沿岸研究施設や調査船等を活用したフィールド観測を行うと共に、実験室内での飼育実験・分析により、プランクトンの遺伝的特性および生理・生態を把握し、プランクトンが食物網動態や地球規模の物質循環に果たす役割を明らかにすることを目的としています。フィールド研究は日本各地の沿岸域から極域・熱帯外洋域にまで広がっており、現場での体験も重視して研究を行っています。

海洋微生物は、自然環境の持続性、地球規模の環境変動、人の健康といった問題に深く関わり、新たな遺伝子資源としても期待されているが、そのほとんどが難培養性であることから未解明の部分が多く残されています。海にはどのような微生物が生息し、どのような働きをしているのでしょうか? 微生物の働きによって、海洋生態系はどのように維持され、将来はどのように変化してゆくのでしょうか? 地球環境の変動の理解や海洋環境の保全・再生を視野にいれつつ、先端的な手法を用いてミクロ生態系の仕組みを研究しています。

季節的・地理的に変動が大きい海洋環境へ適応して、海洋生物は多様な形態、行動、生活史を進化させてきました。これら海洋生物の多様な生活史はどのように進化してきたのでしょうか？それらが環境変動にどのように応答し、どのように個体群動態に影響するのでしょうか？これらの問いに答えることを目的として、頭足類をモデルに繁殖生態や生活史の研究を行なっています。特に、頭足類は高い認知能力に基づく顕著な種内コミュニケーションを行うこと、特徴的な交尾-貯精-受精プロセスを有することから、交尾前・交尾後性選択に着目し、フィールド調査・飼育行動実験・形態学的解析等により研究を行なっています。

サンゴ礁は、地球上で最も生物多様性が高い海洋生態系の一つであり、その基盤となっているのが刺胞動物の造礁サンゴです。サンゴや、その細胞内共生藻である褐虫藻の全ゲノム情報を活用し、サンゴや褐虫藻のゲノムに見られるユニークな特徴の特定や、環境変化に対するサンゴの遺伝子発現応答、過去の環境変動へのサンゴの適応進化、サンゴと褐虫藻の共生メカニズムの分子基盤など、サンゴ礁生態系を理解するための研究を包括的に推進しています。ゲノム科学的な基礎研究に加え、集団ゲノム解析や環境DNA解析など、サンゴ礁の保全・再生に繋がる調査研究や技術開発も行なっています。