マリアナ海溝の超深海水塊に独自の微生物生態系を発見 海洋研究開発機構、東工大ら
2015年2月24日 13:33
海洋研究開発機構は24日、世界最深の海であるマリアナ海溝チャレンジャー海淵内の超深海(水深6000m以深)に、上層に拡がる深海水塊とは明瞭に異なる微生物生態系である、独自の超深海・海溝生命圏が存在することを世界で初めて明らかにしたと発表した。
超深海・海溝生命圏の存在を確認したのは、海洋生命理工学研究開発センターの布浦拓郎主任研究員らと、東京工業大学、横浜市立大学、東京大学の共同研究グループだ。
研究グループは、2008年6月、水深10,300mのチャレンジャー海淵中央域において、海洋表層から海溝底直上(水深10,257m)までの海水試料を大深度小型無人探査機 「ABISMO」により採取し、分子生態解析、化学解析を展開した。
その結果、海溝内超深海層と上方の深海層(水深4000～6000m)では、栄養塩濃度や微生物・ウイルス数には、深海層と超深海に違いが観察されないにも関わらず、微生物群集構造解析からは、中深層から深海層にかけて、炭素固定能を有す化学合成系統群が優占するのに対し、超深海水塊には、従属栄養系統群が優占することが明らかになった。
これらの観察結果は、超深海・海溝内水塊に、上層の深海層とは異なる有機物の供給源が存在し、その有機物に強く依存した生態系が成立していることを示すもので、海洋微生物生態系像に全く新たな知見をもたらすものだという。
マリアナ海溝は他の海溝から独立しているため、他の海溝からの有機物流入など、上層水塊と完全に異なる有機物源の存在を考えることは困難だという。従って、今回発見された海溝水塊独自の生態系は、いったん海溝斜面に堆積した有機物が、地震等による海溝斜面の崩壊に伴って放出される現象に支えられている、即ち、超深海・海溝生命圏は、海溝地形を形作る地球活動に支えられた生態系であると考えられるという。
研究グループでは今後、有機化学分析等を加えた更に学際的な研究により、今回の調査結果を検証していくことで、超深海・海溝生命圏が、堆積物から放出される有機物に支えられた生態系であることを、より直接的に証明する予定。
さらに、今回の調査で強く示唆された超深海・海溝生命圏を支える仕組み、そして微生物生態系が、海溝環境共通の現象であるのかどうか検証するため、マリアナ海溝だけでなく他の海溝環境においても調査・研究を展開していく。
この研究成果は、米国科学アカデミー紀要「Proceedings of the National Academy of Science」に2月24日付け(日本時間)で掲載される予定だ。（記事：町田光・記事一覧を見る）