海洋
・
極限環境生物圏領域
I n s t i t u t e o f B i o g e o s c i e n c e s
海洋研究開発機構 （JAMSTEC）
横須賀本部
交通 Transportation
京浜急行線「追浜駅」下車。 タクシーまたはバスで 10 分。 Oppama Station by Keihin Kyuko Line.10 minutes from Oppama Station to JAMSTEC by taxi or bus.
独立行政法人
海洋研究開発機構
海洋・極限環境生物圏領域
Institute of Biogeosciences
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
http://www.jamstec.go.jp/biogeos/
〒237-0061 神奈川県横須賀市夏島町 2-15
2-15 Natsushima-cho Yokosuka kanagawa 237-0061 Japan
Institute of
Biogeosciences
Exploring the unknown biosphere
to investigate biotic evolution
since life began
Life continuously affects the chemical and physical compositions of the biosphere, while changes in the earth s components (atmosphere, hydrosphere, and geosphere) have a direct impact on life. These changes have occurred across an extensive range of spatial and temporal scales since life emerged on planet Earth in the Archaean era. We study how these components interact in the modern world and the systems that have evolved over geologic time. The knowledge accumulated in our research programs will help to understand global profiles of biodiversity, the physiologic versatility of life forms, biogeochemical interlinkages within the biosphere, and the sustainable usage of natural resources.
B i o g e o s c i e n c e s 研 究 の 目 標
General Targets of Bi ogeoscience Research
海洋生物多様性研究
○ 生物の系統、生活史なども含めた海洋生物多
様性の解明
○ 海洋生物共生のメカニズムと進化の研究
○ 生物モニタリング等の海洋生物多様性解析手
法の構築と実施
深海・地殻内生物圏研究
○ 極限環境微生物圏の解明
○ 極限環境ー生物間相互作用メカニズム解明
○ 極限環境生物学の研究手法開発
○ 極限環境遺伝子資源の確保
海洋環境・生物圏変遷過程研究
○ 地球史を通じた生命・環境記録の解読
○ 光合成・化学合成生態系の物質循環の理解と海洋環境・
生物圏の変遷過程の解明
○ 現在および将来の生物応答と環境影響評価手法の開発
海洋を中心とした生物圏の構造・進化の解明
海洋・極限環境生物の生態・機能の研究
地球環境変動との相互作用の予測評価
生物資源の探索、産業への応用
Marine Biodiversity Research
○ Marine biodiversity research including
phylogenetic and life history studies
○ Evolution research including studies on
symbioses
○ Marine biodiversity monitoring
Extremobiosphere Research
○ Microbial extremobiome studies
○ Extreme environment-interspecies interaction
studies
○ Development of tools and methods for
extremobiology
○ Development of genetic resources from the
extremobiome
Earth and Life History Research
○ Deciphering the historical records of life and the
environment
○ Understanding material transport between chemo- and
photo-synthesis-based ecosystems
○ Development of methodology to assess environmental
change and its effects on biology over time
海洋・極限環境
生物圏領域
未 知 の 生 物 圏 を 探 り 、
生 命 の 起 源 と 進 化 を
解 明 す る
地球創成以来の生命史を惑星地球の動的な活動と進化との関連とい う視点を持って検討します。とくに海洋を中心とする地球生命圏につ いて、その構造と進化について解明し、大気・海洋圏および固体地球 と一体になったシステムを構成していることを理解するとともに、地 球環境変動と地球生命圏との相互作用を予測・評価することを目指 します。また、多様な海洋・地殻内生物に潜在する資源としての有用 性を掘り起こし、産業への応用も図ります。
Understanding the structure and evolution of the marine biosphere
Elucidating the ecology and function of marine organisms and extremophiles
Evaluating and predicting future interactions between biosphere and earth systems
Investigating bioresources and applications for human society
我々はどこから来たのか、何者なのか、
そしてどこへ行くのか？
─ポール・ゴーギャン , 1897─
Institute of
Biogeosciences
Exploring the unknown biosphere
to investigate biotic evolution
since life began
Life continuously affects the chemical and physical compositions of the biosphere, while changes in the earth s components (atmosphere, hydrosphere, and geosphere) have a direct impact on life. These changes have occurred across an extensive range of spatial and temporal scales since life emerged on planet Earth in the Archaean era. We study how these components interact in the modern world and the systems that have evolved over geologic time. The knowledge accumulated in our research programs will help to understand global profiles of biodiversity, the physiologic versatility of life forms, biogeochemical interlinkages within the biosphere, and the sustainable usage of natural resources.
B i o g e o s c i e n c e s 研 究 の 目 標
General Targets of Bi ogeoscience Research
海洋生物多様性研究
○ 生物の系統、生活史なども含めた海洋生物多
様性の解明
○ 海洋生物共生のメカニズムと進化の研究
○ 生物モニタリング等の海洋生物多様性解析手
法の構築と実施
深海・地殻内生物圏研究
○ 極限環境微生物圏の解明
○ 極限環境ー生物間相互作用メカニズム解明
○ 極限環境生物学の研究手法開発
○ 極限環境遺伝子資源の確保
海洋環境・生物圏変遷過程研究
○ 地球史を通じた生命・環境記録の解読
○ 光合成・化学合成生態系の物質循環の理解と海洋環境・
生物圏の変遷過程の解明
○ 現在および将来の生物応答と環境影響評価手法の開発
海洋を中心とした生物圏の構造・進化の解明
海洋・極限環境生物の生態・機能の研究
地球環境変動との相互作用の予測評価
生物資源の探索、産業への応用
Marine Biodiversity Research
○ Marine biodiversity research including
phylogenetic and life history studies
○ Evolution research including studies on
symbioses
○ Marine biodiversity monitoring
Extremobiosphere Research
○ Microbial extremobiome studies
○ Extreme environment-interspecies interaction
studies
○ Development of tools and methods for
extremobiology
○ Development of genetic resources from the
extremobiome
Earth and Life History Research
○ Deciphering the historical records of life and the
environment
○ Understanding material transport between chemo- and
photo-synthesis-based ecosystems
○ Development of methodology to assess environmental
change and its effects on biology over time
海洋・極限環境
生物圏領域
未 知 の 生 物 圏 を 探 り 、
生 命 の 起 源 と 進 化 を
解 明 す る
地球創成以来の生命史を惑星地球の動的な活動と進化との関連とい う視点を持って検討します。とくに海洋を中心とする地球生命圏につ いて、その構造と進化について解明し、大気・海洋圏および固体地球 と一体になったシステムを構成していることを理解するとともに、地 球環境変動と地球生命圏との相互作用を予測・評価することを目指 します。また、多様な海洋・地殻内生物に潜在する資源としての有用 性を掘り起こし、産業への応用も図ります。
Understanding the structure and evolution of the marine biosphere
Elucidating the ecology and function of marine organisms and extremophiles
Evaluating and predicting future interactions between biosphere and earth systems
Investigating bioresources and applications for human society
我々はどこから来たのか、何者なのか、
そしてどこへ行くのか？
─ポール・ゴーギャン , 1897─
Marine Biodiversity Research Program
Co-evolution of Earth-Life Systems
since 4.6 Ba
地球・環境・生命は密接に関係しながら
進化している
（地球・環境・生命共進化）
広大な海には、多種多様な生物が生息しています。海洋は、微生物から鯨や巨大な海藻まで多様な生物を擁する地球上で最も大きな生物圏といえるでしょ う。そして、深海は海洋の中でも最も広い生物圏です。海洋生物多様性研究プ ログラムでは、海洋とりわけ深海に生息する様々な生物に注目して、現在の生 物分布や量を決める要因や生物の多様性を生み出すメカニズムを明らかに するために研究に取り組んでいます。また、人類にとって役立つ機能を持って いる海洋生物の利用についても研究を進めます。そして、これらの研究を発展 させるために不可欠な新たな実験技術の開発研究も行っています。 この研究プログラムは、以下の 5 チームで成り立っています。1）深海生態系研究チーム 2）化学合成生態系進化研究チーム 3）海洋生物共生進化研究チーム
4）海洋有用物質の探索と生産システムの開発研究チーム 5）極限バイオリソース開拓研究チーム
これらのチームで海洋生態系という大きなスケールから、生物が様々な環境 に適応する分子機構までという微細なスケールに至るまで、また、多様な生物 を、海・環境・生物というつながりを研究します。近年、海洋を含む環境の変 化が急速に生じていることが社会的にも注目されていますが、生物が環境と どのような関係をもって分布し、増殖し、また環境を変化させているのか、その 影響は進化という目で見るとどのように反映されているのか、ということを研 究することは、現在進行している環境の変化が将来、生物や生態系にどのよう な影響を与えていくかという予測をすることに基礎的な知識を与えてくれると 信じます。
The ocean is the largest biosphere on earth and home to a myriad of living creatures, from microorganisms to whales and giant kelp. In the ocean, the deep sea is the largest biohabitat. In the Marine Biodiversity Research Program, we study various organisms in the ocean, especially in the deep sea. The aim of our research is to answer questions such as which factors determine the distribution of organisms and what mechanisms underlie biodiversity in the oceans.
We also search for biological functions and materials that may benefit human society from among the biodiverse inhabitants of the deep sea. In addition, we are conducting a research project on biological engineering to develop new technologies to support marine biology and biotechnologies.
This program consists of five research teams: 1) Deep-Sea Ecosystem Research Team
2) Chemo-Ecosystem Evolution Research (ChEER) Team 3) Symbiosis and Evolution Research Team
4) Marine Bioresource Exploration (MBE) Research Team 5) United Biogeoresource Exploration Team
Under this program, research topics range from large-scale marine ecosystem ecology to nano-scale molecular adaptation mechanisms for deep-sea high-pressure environments. We also study oceanic organisms ranging from giant whales to minute microorganisms.
Recently, environmental change has attracted attention worldwide. It is interesting and important to determine how marine organisms, their growth, and distribution will be affected by changes in the global environment. We are studying marine organisms in the belief that our results will contribute to a better understanding of them and resolve problems associated with environmental change.
海 洋 生 物 多 様 性 研 究 プ ロ グ ラ ム
M a r i n e B i o d i v e r s i t y R e s e a r c h P r o g r a m
Marine Biodiversity Research Program
Co-evolution of Earth-Life Systems
since 4.6 Ba
地球・環境・生命は密接に関係しながら
進化している
（地球・環境・生命共進化）
広大な海には、多種多様な生物が生息しています。海洋は、微生物から鯨や巨大な海藻まで多様な生物を擁する地球上で最も大きな生物圏といえるでしょ う。そして、深海は海洋の中でも最も広い生物圏です。海洋生物多様性研究プ ログラムでは、海洋とりわけ深海に生息する様々な生物に注目して、現在の生 物分布や量を決める要因や生物の多様性を生み出すメカニズムを明らかに するために研究に取り組んでいます。また、人類にとって役立つ機能を持って いる海洋生物の利用についても研究を進めます。そして、これらの研究を発展 させるために不可欠な新たな実験技術の開発研究も行っています。 この研究プログラムは、以下の 5 チームで成り立っています。1）深海生態系研究チーム 2）化学合成生態系進化研究チーム 3）海洋生物共生進化研究チーム
4）海洋有用物質の探索と生産システムの開発研究チーム 5）極限バイオリソース開拓研究チーム
これらのチームで海洋生態系という大きなスケールから、生物が様々な環境 に適応する分子機構までという微細なスケールに至るまで、また、多様な生物 を、海・環境・生物というつながりを研究します。近年、海洋を含む環境の変 化が急速に生じていることが社会的にも注目されていますが、生物が環境と どのような関係をもって分布し、増殖し、また環境を変化させているのか、その 影響は進化という目で見るとどのように反映されているのか、ということを研 究することは、現在進行している環境の変化が将来、生物や生態系にどのよう な影響を与えていくかという予測をすることに基礎的な知識を与えてくれると 信じます。
The ocean is the largest biosphere on earth and home to a myriad of living creatures, from microorganisms to whales and giant kelp. In the ocean, the deep sea is the largest biohabitat. In the Marine Biodiversity Research Program, we study various organisms in the ocean, especially in the deep sea. The aim of our research is to answer questions such as which factors determine the distribution of organisms and what mechanisms underlie biodiversity in the oceans.
We also search for biological functions and materials that may benefit human society from among the biodiverse inhabitants of the deep sea. In addition, we are conducting a research project on biological engineering to develop new technologies to support marine biology and biotechnologies.
This program consists of five research teams: 1) Deep-Sea Ecosystem Research Team
2) Chemo-Ecosystem Evolution Research (ChEER) Team 3) Symbiosis and Evolution Research Team
4) Marine Bioresource Exploration (MBE) Research Team 5) United Biogeoresource Exploration Team
Under this program, research topics range from large-scale marine ecosystem ecology to nano-scale molecular adaptation mechanisms for deep-sea high-pressure environments. We also study oceanic organisms ranging from giant whales to minute microorganisms.
Recently, environmental change has attracted attention worldwide. It is interesting and important to determine how marine organisms, their growth, and distribution will be affected by changes in the global environment. We are studying marine organisms in the belief that our results will contribute to a better understanding of them and resolve problems associated with environmental change.
海 洋 生 物 多 様 性 研 究 プ ロ グ ラ ム
M a r i n e B i o d i v e r s i t y R e s e a r c h P r o g r a m
Earth and Life History Research Program
過去 46 億年の地球史を通して、地球の表層環境は大きく変動して きました。この長期的な環境変動は、様々なプロセスが複雑に重な りあって生じています。地球環境変動の究極的な要因は、究極的に は隕石衝突や地球軌道要素の変化といった地球外部要因と、地殻 やマントルの活動の変化といった地球内部要因の２つに分けるこ とができます。地球表層に生息する微生物を含めた各種生物の活 動は、こういった要因に対する地球表層環境システムの応答に非 常に重要な鍵を握っています。私たちはその視点に立って、生物活 動の理解とその地球表層環境への関わりの理解を目指し、研究を 行っています。当プログラムは、主に以下の４つのチームによって 成り立っています。
１）生物地球化学研究チーム
２）地層から読み解く地球生命圏史研究チーム ３）地球生物学研究チーム
４）同位体生態学研究チーム
いずれも生物学の研究手法を積極的に導入するとともに、海洋に おける現場観測実験や高度かつ新奇な分析技術といった研究ツー ルを用いて、従来の地球科学の枠組みにとらわれない新しいハイ ブリッド・サイエンスを目指しています。
Over the 4.6 billion-year history of the earth, the surface e n v i r o n m e n t h a s u n d e r g o n e m a j o r c h a n g e s . T h o s e environmental changes were the result of external forces including meteor impacts and changes in the earth s orbit and of internal forces like volcanic activity. How the surface environment of the earth responded to these forces is closely related to the biological, physical, and chemical mechanisms at work on the planet today. We are investigating organisms, sediments, and seawater for a better understanding of the relationship between biological activity and the environment. This program consists of four research teams:
1) Biogeochemistry Research Team 2) Geobiosphere Evolution Research Team 3) Geobiology Research Team
4) Isotope Ecology Research Team
These research teams perform in situ experiments in the ocean using novel analytical techniques as well as methodologies commonly used in biology and earth science to achieve specific scientific goals.
海洋環境・生物圏変遷過程研究プログラム
E a r t h a n d L i f e H i s t o r y R e s e a r c h P r o g r a m
Extremobiosphere Research (XBR) Program
「地球が生命に満ちあふれた希有な惑星」に成り得た本当の理由 は未だよくわかっていません。その疑問は、人類が自然科学とい うものを認識して以来、人類史上最大の知的好奇心の対象であっ たと言えます。またその本当の理由を知ることができれば、20 世 紀後半から、我々現在に生きる人間にとっての大きな知的好奇心 対象となりつつある「太陽系を含めた宇宙における生命の可能性 や存在条件」を明らかにする重要な手がかりにもなるでしょう。 その理由の大きな鍵として、地球と生命は、40 億年間を通じて相 互依存のシステム（相互作用システム体）として発生し、機能・進 化し続けてきたと言う考えがあります。この考えは感覚として は、歴史上古くから存在し、多くの人が共感できるものですが、実 際サイエンスとして、その「地球生命」相互作用システムを明らか にすることは、過去の地球はもちろんのこと、現在の地球でおい てですら極めて難しい科学命題です。我々、深海・地殻内生物圏 研究プログラム（Extremobiosphere Research Program）は、この 命題に対して真正面から挑みたいと思います。
当プログラムは以下の 4 チームによって成り立っています。 1）深海・地殻内生命圏システム研究チーム
2）環境メタゲノム解析研究チーム 3）ソフトマター応用生命研究チーム 4）化学合成共生ゲノム情報研究チーム
これらのチームで、これまで見過ごされる傾向にあった太陽光に 依存しない地球深部に潜む「地球生命」相互作用システムに注目
します。それは、光り輝く地球表層の豊かな生態系に対して、「暗
黒の生態系」と呼ぶことができるでしょう。この「暗黒の生態系」 に対して、生物学の枠組みを超えた多面的な学術アプローチによ る研究を展開し、その相互作用のメカニズムについて解明しよう としています。また、この「暗黒の生態系」には、我々がこれまでに 知らなかったような微生物や生物、常識を覆すような化学反応や 微生物・生物機能が隠されています。これらの微生物や生物、そ の機能を探索・開発し、有効利用に結び付けられるような研究も 推進します。
Why is our planet, the Earth, filled with so diverse and abundant life forms?
It is one of the most instinctive questions that we, human kinds have been embraced in minds since the consciousness of our living planet . Still, the satisfactory scientific answer is not at all shown. It is also believed that the answer will also give a key insight into another instinctive question; are there any habitable planets and moons in our infinite universe? To know the limits of life, biosphere and habitability in the Earth is directly linked to hypothesize the limits of life, biosphere and habitability in the universe and to explore them in the future.
It is a kind of approach to the questions to see the Earth and Life as an interactive system. The Earth-Life system was already present at the time of birth of life and has evolved for about 4 billion years. We, members of Extremobiosphere Research Program, are going to clarify how the Earth and Life system works in the present Earth.
This program consists of four research teams:
1) Subsurface Geobiology and Advanced Research (SUGAR) Team 2) Environmental Metagenome Research Team
3) Soft Matter and Extremophiles Research Team 4) Chemosymbiosis System Genomics Team
The Earth and Life system is not limited in the vivid Earth surface energized with the sunlight and it crawls in the deep, dark ocean and underground. We call this ecosystem sustained by the energy and material cycles in the deep, dark subsurface Earth as dark ecosystem . The dark ecosystem is so poorly known that we are going to explore the dark ecosystem and to clarify the whole system by interdisciplinary collaboration of different science fields. Of course, the dark ecosystem has concealed the previously unknown (micro)organisms and their functions from us. Thus, we will also exploit the application potential of the bioresources in the dark ecosystem .
常識を覆す暗黒の微生物
A microorganism living in a dark ecosystem revolutionizing a concept written in a text book
新奇な暗黒の生物 X
A previously unknown gastropod discovered in a dark ecosystem in 2001
深 海・地 殻 内 生 物 圏 研 究 プ ロ グ ラ ム
Earth and Life History Research Program
過去 46 億年の地球史を通して、地球の表層環境は大きく変動して きました。この長期的な環境変動は、様々なプロセスが複雑に重な りあって生じています。地球環境変動の究極的な要因は、究極的に は隕石衝突や地球軌道要素の変化といった地球外部要因と、地殻 やマントルの活動の変化といった地球内部要因の２つに分けるこ とができます。地球表層に生息する微生物を含めた各種生物の活 動は、こういった要因に対する地球表層環境システムの応答に非 常に重要な鍵を握っています。私たちはその視点に立って、生物活 動の理解とその地球表層環境への関わりの理解を目指し、研究を 行っています。当プログラムは、主に以下の４つのチームによって 成り立っています。
１）生物地球化学研究チーム
２）地層から読み解く地球生命圏史研究チーム ３）地球生物学研究チーム
４）同位体生態学研究チーム
いずれも生物学の研究手法を積極的に導入するとともに、海洋に おける現場観測実験や高度かつ新奇な分析技術といった研究ツー ルを用いて、従来の地球科学の枠組みにとらわれない新しいハイ ブリッド・サイエンスを目指しています。
Over the 4.6 billion-year history of the earth, the surface e n v i r o n m e n t h a s u n d e r g o n e m a j o r c h a n g e s . T h o s e environmental changes were the result of external forces including meteor impacts and changes in the earth s orbit and of internal forces like volcanic activity. How the surface environment of the earth responded to these forces is closely related to the biological, physical, and chemical mechanisms at work on the planet today. We are investigating organisms, sediments, and seawater for a better understanding of the relationship between biological activity and the environment. This program consists of four research teams:
1) Biogeochemistry Research Team 2) Geobiosphere Evolution Research Team 3) Geobiology Research Team
4) Isotope Ecology Research Team
These research teams perform in situ experiments in the ocean using novel analytical techniques as well as methodologies commonly used in biology and earth science to achieve specific scientific goals.
海洋環境・生物圏変遷過程研究プログラム
E a r t h a n d L i f e H i s t o r y R e s e a r c h P r o g r a m
Extremobiosphere Research (XBR) Program
「地球が生命に満ちあふれた希有な惑星」に成り得た本当の理由 は未だよくわかっていません。その疑問は、人類が自然科学とい うものを認識して以来、人類史上最大の知的好奇心の対象であっ たと言えます。またその本当の理由を知ることができれば、20 世 紀後半から、我々現在に生きる人間にとっての大きな知的好奇心 対象となりつつある「太陽系を含めた宇宙における生命の可能性 や存在条件」を明らかにする重要な手がかりにもなるでしょう。 その理由の大きな鍵として、地球と生命は、40 億年間を通じて相 互依存のシステム（相互作用システム体）として発生し、機能・進 化し続けてきたと言う考えがあります。この考えは感覚として は、歴史上古くから存在し、多くの人が共感できるものですが、実 際サイエンスとして、その「地球生命」相互作用システムを明らか にすることは、過去の地球はもちろんのこと、現在の地球でおい てですら極めて難しい科学命題です。我々、深海・地殻内生物圏 研究プログラム（Extremobiosphere Research Program）は、この 命題に対して真正面から挑みたいと思います。
当プログラムは以下の 4 チームによって成り立っています。 1）深海・地殻内生命圏システム研究チーム
2）環境メタゲノム解析研究チーム 3）ソフトマター応用生命研究チーム 4）化学合成共生ゲノム情報研究チーム
これらのチームで、これまで見過ごされる傾向にあった太陽光に 依存しない地球深部に潜む「地球生命」相互作用システムに注目
します。それは、光り輝く地球表層の豊かな生態系に対して、「暗
黒の生態系」と呼ぶことができるでしょう。この「暗黒の生態系」 に対して、生物学の枠組みを超えた多面的な学術アプローチによ る研究を展開し、その相互作用のメカニズムについて解明しよう としています。また、この「暗黒の生態系」には、我々がこれまでに 知らなかったような微生物や生物、常識を覆すような化学反応や 微生物・生物機能が隠されています。これらの微生物や生物、そ の機能を探索・開発し、有効利用に結び付けられるような研究も 推進します。
Why is our planet, the Earth, filled with so diverse and abundant life forms?
It is one of the most instinctive questions that we, human kinds have been embraced in minds since the consciousness of our living planet . Still, the satisfactory scientific answer is not at all shown. It is also believed that the answer will also give a key insight into another instinctive question; are there any habitable planets and moons in our infinite universe? To know the limits of life, biosphere and habitability in the Earth is directly linked to hypothesize the limits of life, biosphere and habitability in the universe and to explore them in the future.
It is a kind of approach to the questions to see the Earth and Life as an interactive system. The Earth-Life system was already present at the time of birth of life and has evolved for about 4 billion years. We, members of Extremobiosphere Research Program, are going to clarify how the Earth and Life system works in the present Earth.
This program consists of four research teams:
1) Subsurface Geobiology and Advanced Research (SUGAR) Team 2) Environmental Metagenome Research Team
3) Soft Matter and Extremophiles Research Team 4) Chemosymbiosis System Genomics Team
The Earth and Life system is not limited in the vivid Earth surface energized with the sunlight and it crawls in the deep, dark ocean and underground. We call this ecosystem sustained by the energy and material cycles in the deep, dark subsurface Earth as dark ecosystem . The dark ecosystem is so poorly known that we are going to explore the dark ecosystem and to clarify the whole system by interdisciplinary collaboration of different science fields. Of course, the dark ecosystem has concealed the previously unknown (micro)organisms and their functions from us. Thus, we will also exploit the application potential of the bioresources in the dark ecosystem .
常識を覆す暗黒の微生物
A microorganism living in a dark ecosystem revolutionizing a concept written in a text book
新奇な暗黒の生物 X
A previously unknown gastropod discovered in a dark ecosystem in 2001
深 海・地 殻 内 生 物 圏 研 究 プ ロ グ ラ ム
Marine Biodiversity Research Program
Marine Biodiversity Research Program
深海底には熱水噴出域や湧水域と呼ばれる硫化水素やメタンに富んだ還元的 な環境が存在します。一般的な海洋生物はこのような環境で生きていくこと ができません。しかし、熱水噴出域や湧水域には独特の生物種からなる大規模 な生物群が存在し、化学合成生態系と呼ばれています。ではこのような生態系 がどのようにして誕生したのでしょうか？どうやらその鍵は海底に沈んだ 大型動物や植物の遺骸周辺に形成される、ゆるやかな還元環境にあることが わかってきました。わたしたちは浅瀬から深海にいたる様々な還元環境に出 現する生物の系統関係や多様性、共生現象や生理特性に関する研究を行い、 化石記録の解析と併せて化学合成生態系の進化プロセスを明らかにするこ とを目指します。
Sulfide- and methane-rich environments such as hydrothermal vents and seeps are referred to as reducing environments and are widespread in the deep sea. Due to their toxicity, most marine organisms cannot inhabit reducing environments. Surprisingly, however, dense biological assemblages composed of endemic organisms occur in deep-sea vents and
○
化学合成生態系進化研究チーム
○
Chemo-Ecosystem Evolution Research
(ChEER)
Team
seeps. These assemblages are called chemosynthesis-based ecosystems because they rely nutritionally on bacterial chemosynthesis rather than photosynthesis. Most of these creatures show specific adaptations, and many harbor bacterial symbionts that utilize reducing chemicals for carbon fixation and to feed their hosts. Although these environments provide conditions compatible with the origins of life, organisms living in deep-sea vents and seeps are not ancient forms of life but relatives of modern organisms living elsewhere in the ocean. How have these organisms adapted to reducing environments and how were such ecosystems established? It appears that the key to answering these questions is in the milder reducing environments formed around animal and plant remains on the seafloor which allow organisms to adapt progressively to reducing and deep-sea conditions. The ChEER Team hopes to clarify the evolutionary processes underlying the colonization of chemosynthesis-based ecosystems. Our investigations involve different approaches: phylogeny, diversity, physiology, and symbiosis of organisms collected from various reducing environments, from shallow to deep water, including comparison with the fossil records.
化学合成生態系を育むマッコウクジラの遺骸．
A whale carcass supporting a chemosynthesis-based ecosystem.
写真 1. シロウリガイ類 .
Photo 1. Methane seep clams ( spp.). 写真 2. サガミマンジガイPhoto 2. Methane seep snail ( ). 私たちは、深海の化学合成生態系、中・深層生態系に生息する様々な生物の分
布と量はどのように決まるか、ということを明らかにするために研究します。「A という生物は、 B からやってきて、C を食べ、 D を住み場所としているから、この 生態系のメンバーになっている」ということが説明できるように、私たちは深海 生物の「移・食・住」に注目して研究を進めます。「 移」：例えば、シロウリガイ 類 ( 写真 1)。化学合成生態系に多数生息する二枚貝の生活史、分散能力、遺伝 的交流を解析し、なぜ同じ種類が相模湾と沖縄トラフに共通するのか知りたい のです。「食」：例えば、サガミマンジガイ ( 写真 2)。化学合成生態系に多数生息 する腹足類（巻き貝）は、硫化物が湧き出す変色域にしかいません。微小なバク テリアや原生生物などを食べているのでしょうが、データがありません。「住」： 例えば、アカチョウチンクラゲ ( 写真 3)。このクラゲの子供は浮遊性の貝（腹足 類翼足類）に付着します。海の酸性化が進むと腹足類翼足類の殻が溶け、この クラゲのゆりかごがなくなります。 私たちは、このような研究を通じて、海洋生 態系の機能や生物進化の理解に貢献したいのです。
The Deep-Sea Ecosystem Research Team endeavors to clarify the determinants of the distribution and quantities of different forms of marine life in the deep sea, both in the water and on the seafloor around hot springs, methane seeps, and other extreme environments. We aim to identify the variables in the following type of equation: Organism A comes from B, eats C, and lives at or on D, and is therefore a member of this ecosystem.
One example is methane seep clams (Calyptogena spp.) (Photo 1). Some species occur in both Sagami Bay and the Okinawa Trough, thousands of miles apart. By studying their life cycle, larval mobility and dispersal modes, and the degree of genetic exchange between the two areas, we hope to find out how the two populations developed. A second example is the methane seep snail (Oenopota sagamiana) (Photo 2). This marine snail only inhabits areas where hydrogen sulfide seeps from the seafloor, changing the color of the sediment. We want to clarify whether it eats bacteria, microbial eukaryotes, or other organisms. A third example is the red paper lantern jellyfish (Pandea rubra) (Photo 3). The larvae of this jellyfish attach to planktonic snails. As the oceans become more acidic due to global warming and the shells of these snails dissolve, what will happen to this jellyfish and the organisms that interact with it? By answering questions like these, we hope to expand our knowledge of the functioning of ecosystems and the evolution of life.
○
深海生態系研究チーム
○
Deep-Sea Ecosystem Research Team
共生は、遺伝的に異なる複数の生物が相互作用し、共存するような状 態のことで、新しい機能を獲得するメカニズムとして真核生物への進 化にも大きな役割を果たしたと考えられています。化学合成細菌と海 洋無脊椎動物の細胞内共生は、深海の熱水域や湧水域の生態系で優占 的にみられ、宿主無脊椎動物は、自らの栄養を細胞内に共生する化学 合成細菌に依存して生きています。しかし、共生を支えているメカニ ズムは、まだよく分かっていません。また、卵を介して水平伝播する細 胞内共生細菌は、ゲノムを縮小進化させていることがわかってきまし た。しかし、ゲノム縮小の詳細な過程はよくわかっていません。そこ で、細胞内共生や共生による進化メカニズムを理解するために、宿主 と共生細菌の相互作用や共生細菌のゲノム縮小進化を分子生物学や 細胞生物学や生化学を用いて研究しています。
Symbiosis involves interactions between genetically different biological species and plays a key role in evolution by allowing organisms to gain new functions. Intracellular symbioses between chemoautotrophic bacteria and marine invertebrates dominate the fauna at deep-sea hydrothermal vents and seeps. The host invertebrates are nutritionally dependent on the intracellular chemoautotrophic bacteria. However, the detailed mechanisms of their symbiosis remain unknown. Reductive genome evolution has occurred in vertically transmitted intracellular symbionts. The detailed process of reductive genome evolution is also unknown. To understand the mechanisms of intracellular symbiosis and evolution, the Symbiosis and Evolution Research Team is investigating interactions between host invertebrates and symbionts and the reductive genome evolution of symbionts using methods from molecular biology, cellular biology, and biochemistry.
○
海洋生物共生進化研究チーム
○
Symbiosis and Evolution Research Team
写真 3. アカチョウチンクラゲ Photo 3. Red paper lantern jellyfish (
).
シロウリガイ類の細胞内共生 I n t r a c e l l u l a r s y m b i o s i s o f a vesicomyid clam.
宿主
共生細菌
エラ上皮細胞
宿主は口や消化器官が退化的
エラ
（電顕）
拡大
バイオテクノロジー発展の歴史と共に、これまでにも生物の有用機能を 産業利用する取り組みが世界中で精力的に行われてきました。海洋研究 開発機構が行ってきた調査の結果から深海・地殻領域からは新規な生物 が高い頻度で検出されることが判ってきました。そこで私どもの研究 チームでは、新規性の高い海洋生物が作り出す、人々の生活や健康増進に 役立つ新規有用物質（機能性蛋白質・脂質・糖質・遺伝子・低分子化合 物など）を見出し、産業利用へと展開するための研究を推し進めていま す。成果の一例として、深海の微生物（写真図）より耐熱性アガラーゼと呼 ばれる新規酵素が発見され、この酵素が遺伝子解析用試薬として製品化 されました。このように民間企業や他研究機関との協力体制のもとに有 用物質の探索・開発研究が幾つも同時進行されています。
The diversity and novelty of the biota in marine environments including the deep seafloor and subsurface were revealed in our earlier studies. We are now conducting extensive screening for useful biological activities (functional biomolecules and chemicals) from the ocean as an abundant source of unexplored, unique properties. Recently, a thermostable agarose-degrading enzyme (agarase) newly discovered from a deep-sea thermotolerant microorganism has been commercialized as a powerful new tool for biotechnology. We are developing other biological functions for industrial applications through cooperative research with numerous companies and research institutes with the aim of improving the quality of human life.
○
海洋有用物質の探索と生産システムの開発研究チーム
Marine Biodiversity Research Program
Marine Biodiversity Research Program
深海底には熱水噴出域や湧水域と呼ばれる硫化水素やメタンに富んだ還元的 な環境が存在します。一般的な海洋生物はこのような環境で生きていくこと ができません。しかし、熱水噴出域や湧水域には独特の生物種からなる大規模 な生物群が存在し、化学合成生態系と呼ばれています。ではこのような生態系 がどのようにして誕生したのでしょうか？どうやらその鍵は海底に沈んだ 大型動物や植物の遺骸周辺に形成される、ゆるやかな還元環境にあることが わかってきました。わたしたちは浅瀬から深海にいたる様々な還元環境に出 現する生物の系統関係や多様性、共生現象や生理特性に関する研究を行い、 化石記録の解析と併せて化学合成生態系の進化プロセスを明らかにするこ とを目指します。
Sulfide- and methane-rich environments such as hydrothermal vents and seeps are referred to as reducing environments and are widespread in the deep sea. Due to their toxicity, most marine organisms cannot inhabit reducing environments. Surprisingly, however, dense biological assemblages composed of endemic organisms occur in deep-sea vents and
○
化学合成生態系進化研究チーム
○
Chemo-Ecosystem Evolution Research
(ChEER)
Team
seeps. These assemblages are called chemosynthesis-based ecosystems because they rely nutritionally on bacterial chemosynthesis rather than photosynthesis. Most of these creatures show specific adaptations, and many harbor bacterial symbionts that utilize reducing chemicals for carbon fixation and to feed their hosts. Although these environments provide conditions compatible with the origins of life, organisms living in deep-sea vents and seeps are not ancient forms of life but relatives of modern organisms living elsewhere in the ocean. How have these organisms adapted to reducing environments and how were such ecosystems established? It appears that the key to answering these questions is in the milder reducing environments formed around animal and plant remains on the seafloor which allow organisms to adapt progressively to reducing and deep-sea conditions. The ChEER Team hopes to clarify the evolutionary processes underlying the colonization of chemosynthesis-based ecosystems. Our investigations involve different approaches: phylogeny, diversity, physiology, and symbiosis of organisms collected from various reducing environments, from shallow to deep water, including comparison with the fossil records.
化学合成生態系を育むマッコウクジラの遺骸．
A whale carcass supporting a chemosynthesis-based ecosystem.
写真 1. シロウリガイ類 .
Photo 1. Methane seep clams ( spp.). 写真 2. サガミマンジガイPhoto 2. Methane seep snail ( ). 私たちは、深海の化学合成生態系、中・深層生態系に生息する様々な生物の分
布と量はどのように決まるか、ということを明らかにするために研究します。「A という生物は、 B からやってきて、C を食べ、 D を住み場所としているから、この 生態系のメンバーになっている」ということが説明できるように、私たちは深海 生物の「移・食・住」に注目して研究を進めます。「 移」：例えば、シロウリガイ 類 ( 写真 1)。化学合成生態系に多数生息する二枚貝の生活史、分散能力、遺伝 的交流を解析し、なぜ同じ種類が相模湾と沖縄トラフに共通するのか知りたい のです。「食」：例えば、サガミマンジガイ ( 写真 2)。化学合成生態系に多数生息 する腹足類（巻き貝）は、硫化物が湧き出す変色域にしかいません。微小なバク テリアや原生生物などを食べているのでしょうが、データがありません。「住」： 例えば、アカチョウチンクラゲ ( 写真 3)。このクラゲの子供は浮遊性の貝（腹足 類翼足類）に付着します。海の酸性化が進むと腹足類翼足類の殻が溶け、この クラゲのゆりかごがなくなります。 私たちは、このような研究を通じて、海洋生 態系の機能や生物進化の理解に貢献したいのです。
The Deep-Sea Ecosystem Research Team endeavors to clarify the determinants of the distribution and quantities of different forms of marine life in the deep sea, both in the water and on the seafloor around hot springs, methane seeps, and other extreme environments. We aim to identify the variables in the following type of equation: Organism A comes from B, eats C, and lives at or on D, and is therefore a member of this ecosystem.
One example is methane seep clams (Calyptogena spp.) (Photo 1). Some species occur in both Sagami Bay and the Okinawa Trough, thousands of miles apart. By studying their life cycle, larval mobility and dispersal modes, and the degree of genetic exchange between the two areas, we hope to find out how the two populations developed. A second example is the methane seep snail (Oenopota sagamiana) (Photo 2). This marine snail only inhabits areas where hydrogen sulfide seeps from the seafloor, changing the color of the sediment. We want to clarify whether it eats bacteria, microbial eukaryotes, or other organisms. A third example is the red paper lantern jellyfish (Pandea rubra) (Photo 3). The larvae of this jellyfish attach to planktonic snails. As the oceans become more acidic due to global warming and the shells of these snails dissolve, what will happen to this jellyfish and the organisms that interact with it? By answering questions like these, we hope to expand our knowledge of the functioning of ecosystems and the evolution of life.
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深海生態系研究チーム
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Deep-Sea Ecosystem Research Team
共生は、遺伝的に異なる複数の生物が相互作用し、共存するような状 態のことで、新しい機能を獲得するメカニズムとして真核生物への進 化にも大きな役割を果たしたと考えられています。化学合成細菌と海 洋無脊椎動物の細胞内共生は、深海の熱水域や湧水域の生態系で優占 的にみられ、宿主無脊椎動物は、自らの栄養を細胞内に共生する化学 合成細菌に依存して生きています。しかし、共生を支えているメカニ ズムは、まだよく分かっていません。また、卵を介して水平伝播する細 胞内共生細菌は、ゲノムを縮小進化させていることがわかってきまし た。しかし、ゲノム縮小の詳細な過程はよくわかっていません。そこ で、細胞内共生や共生による進化メカニズムを理解するために、宿主 と共生細菌の相互作用や共生細菌のゲノム縮小進化を分子生物学や 細胞生物学や生化学を用いて研究しています。
Symbiosis involves interactions between genetically different biological species and plays a key role in evolution by allowing organisms to gain new functions. Intracellular symbioses between chemoautotrophic bacteria and marine invertebrates dominate the fauna at deep-sea hydrothermal vents and seeps. The host invertebrates are nutritionally dependent on the intracellular chemoautotrophic bacteria. However, the detailed mechanisms of their symbiosis remain unknown. Reductive genome evolution has occurred in vertically transmitted intracellular symbionts. The detailed process of reductive genome evolution is also unknown. To understand the mechanisms of intracellular symbiosis and evolution, the Symbiosis and Evolution Research Team is investigating interactions between host invertebrates and symbionts and the reductive genome evolution of symbionts using methods from molecular biology, cellular biology, and biochemistry.
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海洋生物共生進化研究チーム
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Symbiosis and Evolution Research Team
写真 3. アカチョウチンクラゲ Photo 3. Red paper lantern jellyfish (
).
シロウリガイ類の細胞内共生 I n t r a c e l l u l a r s y m b i o s i s o f a vesicomyid clam.
宿主
共生細菌
エラ上皮細胞
宿主は口や消化器官が退化的
エラ
（電顕）
拡大
バイオテクノロジー発展の歴史と共に、これまでにも生物の有用機能を 産業利用する取り組みが世界中で精力的に行われてきました。海洋研究 開発機構が行ってきた調査の結果から深海・地殻領域からは新規な生物 が高い頻度で検出されることが判ってきました。そこで私どもの研究 チームでは、新規性の高い海洋生物が作り出す、人々の生活や健康増進に 役立つ新規有用物質（機能性蛋白質・脂質・糖質・遺伝子・低分子化合 物など）を見出し、産業利用へと展開するための研究を推し進めていま す。成果の一例として、深海の微生物（写真図）より耐熱性アガラーゼと呼 ばれる新規酵素が発見され、この酵素が遺伝子解析用試薬として製品化 されました。このように民間企業や他研究機関との協力体制のもとに有 用物質の探索・開発研究が幾つも同時進行されています。
The diversity and novelty of the biota in marine environments including the deep seafloor and subsurface were revealed in our earlier studies. We are now conducting extensive screening for useful biological activities (functional biomolecules and chemicals) from the ocean as an abundant source of unexplored, unique properties. Recently, a thermostable agarose-degrading enzyme (agarase) newly discovered from a deep-sea thermotolerant microorganism has been commercialized as a powerful new tool for biotechnology. We are developing other biological functions for industrial applications through cooperative research with numerous companies and research institutes with the aim of improving the quality of human life.
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海洋有用物質の探索と生産システムの開発研究チーム
Extremobiosphere Research (XBR) Program
SUGAR Project pursues the comprehensive understanding of dynamic 'Earth-Life' interactive systems in the sunlight-independent, deep Ocean and Earth interior. The key concept is the solid-fluid-life interaction associated with the migration and circulation of 'dark energy sources, materials, functional and genetic elements of living forms'. It will be clarified by the following 3 directions of approach.
研究の目的
1. 難培養性微生物がその多くを占める深海・地殻内の微生物生態系 が持つ潜在能力をそこに棲息する微生物の網羅的ゲノム情報と環境 因子との相関から包括的に理解することを目指します。
2. 難培養性微生物のゲノムを再構築することで、これまで未知であっ た微生物の進化的位置付けや代謝ポテンシャルと環境中における機 能的役割についての解明を目指します。
○
深海・地殻内生命圏システム研究チーム
○
Subsurface Geobiology Advanced Research
（
SUGAR） Team
深海・地殻内生命圏研究プロジェクトでは、太陽光に依存しない「地 球̶生命」相互作用システムとして、深海・地殻内の生態系を支える 「暗黒のエネルギー・物質・機能因子・遺伝因子循環」の成り立ちと
その働きについて、下の３方向から解明します。
(1)「深海・地殻内生命圏探索研究」
(2)「暗黒のエネルギー・物質・機能因子・遺伝因子循環研究」 (3)「未知微生物制覇研究」
Research objectives
1. To aim at comprehensively understanding metabolic potential of the microbial community occurring in the deep-sea and deep subsurface environments based on the metagenomic information and various environmental factors.
2. To aim at clarifying the metabolic potential and evolutionary position of uncultivable microbes by reconstruction of their genomes from the metagenomic libraries.
○
環境メタゲノム解析研究チーム
○
Environmental Metagenome Research Team
深海の太陽光に依存しない暗黒のエコシステム「水素ワールド」 H2-world hypothetical model as a dark ecosystem
世界中の深海熱水活動域の探査調査
Exploration of global deep-sea hydrothermal ecosystems
メタゲノム解析の対象環境 /Target environments for metegenomics
下北半島沖掘削コア Ocean drilling core near the Shimokita Peninsula
Mariana 海溝から採取した最深部の底泥 Deepest sea mud collected at the Mariana Trench
1996 March
2008 Jun
Extremobiosphere Research (XBR) Program
生物を構成する生体高分子、生体膜、細胞、ゲルなどの物質群は総称し てソフトマターと呼ばれます。ソフトマターの研究では、生物学、化 学、物理学が有機的に相互作用して、同一の対象を研究できるのが最 大の特徴です。これは最も魅惑的なソフトマターである生命を中心に 形成された極限環境生物圏が、生物学だけでなく、化学や物理学に とっても興味ある研究対象となりうることを意味します。ソフトマ ター応用生命研究チームでは学際的なアプローチで極限環境生命圏 を解明し、新技術の開発や材料創成など有用資源としての極限環境生 物の可能性を探って行きます。
Substances such as biopolymers, membranes, cells, and gels are called soft matter. In soft matter science, biology, chemistry, and physics can deal with the same subject. The extremobiosphere that forms around the most fascinating soft matter, living beings, provides unique opportunities not only for biologists but also for chemists and physicists. The Soft Matter and Extremophiles Research Team investigates the extremobiosphere using an interdisciplinary approach to examine the potential of extremophiles as useful resources for novel technologies and materials.
○
ソフトマター応用生命研究チーム
○
Soft Matter and Extremophiles Research Team
３つの DNA
Three different views of DNA メタゲノム解析研究の流れ /Work flow of metagenomic analysis
海洋生物を対象として詳細な研究を実施するためには、新鮮な生体試料の 安定的な確保が重要です。また、生き物を間近に長期間観察することで、特 異な行動などの未知の生態情報を取得できる可能性があります。更に、室内 で飼育実験を行うことで、環境因子を自由に設定し特定の環境因子が生物 に与える影響を評価できるメリットがあります。本チームは機構内の各研究 者が蓄積している多様な海洋生物を維持・育成するノウハウや、様々な培養 要素技術・モニタリング技術を相互に共有することで、高度な室内培養およ び実験を実現することを目的としています。機構内の海洋生物飼育、機器開 発、センサー開発の専門研究者を擁する、領域横断型のチームです。水温・ 塩分はもとより、圧力や様々なガス成分などを制御・記録することで、深海 底、熱水、冷湧水などの環境を再現し、多岐に渡る生物培養に挑戦していま す。領域の枠を超えて海洋生物研究を下支えしていくチームです。
A challenging but promising way to study creatures living in the deep-sea or within the crust of our planet is to attempt to Simulate the conditions in which those creatures live. While JAMSTEC researchers use a variety of ships and submersible vehicles to explore remote environments and collect organisms in their environment, the U-BET team has the goal to develop new systems to maintain those live organisms in our laboratories. By Simulating hydrostatic pressure and chemical conditions prevailing in deep environments in specifically designed culture systems, we are developing new experimental approaches that will allow us to better understand adaptations of organisms to their unusual and sometimes inhospitable environment, and to reveal new life strategies.
○
極限バイオリソース開拓研究チーム
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United Biogeoresource Exploration Team (U-BET)
Extremobiosphere Research (XBR) Program
SUGAR Project pursues the comprehensive understanding of dynamic 'Earth-Life' interactive systems in the sunlight-independent, deep Ocean and Earth interior. The key concept is the solid-fluid-life interaction associated with the migration and circulation of 'dark energy sources, materials, functional and genetic elements of living forms'. It will be clarified by the following 3 directions of approach.
研究の目的
1. 難培養性微生物がその多くを占める深海・地殻内の微生物生態系 が持つ潜在能力をそこに棲息する微生物の網羅的ゲノム情報と環境 因子との相関から包括的に理解することを目指します。
2. 難培養性微生物のゲノムを再構築することで、これまで未知であっ た微生物の進化的位置付けや代謝ポテンシャルと環境中における機 能的役割についての解明を目指します。
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深海・地殻内生命圏システム研究チーム
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Subsurface Geobiology Advanced Research
（
SUGAR） Team
深海・地殻内生命圏研究プロジェクトでは、太陽光に依存しない「地 球̶生命」相互作用システムとして、深海・地殻内の生態系を支える 「暗黒のエネルギー・物質・機能因子・遺伝因子循環」の成り立ちと
その働きについて、下の３方向から解明します。
(1)「深海・地殻内生命圏探索研究」
(2)「暗黒のエネルギー・物質・機能因子・遺伝因子循環研究」 (3)「未知微生物制覇研究」
Research objectives
1. To aim at comprehensively understanding metabolic potential of the microbial community occurring in the deep-sea and deep subsurface environments based on the metagenomic information and various environmental factors.
2. To aim at clarifying the metabolic potential and evolutionary position of uncultivable microbes by reconstruction of their genomes from the metagenomic libraries.
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環境メタゲノム解析研究チーム
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Environmental Metagenome Research Team
深海の太陽光に依存しない暗黒のエコシステム「水素ワールド」 H2-world hypothetical model as a dark ecosystem
世界中の深海熱水活動域の探査調査
Exploration of global deep-sea hydrothermal ecosystems
メタゲノム解析の対象環境 /Target environments for metegenomics
下北半島沖掘削コア Ocean drilling core near the Shimokita Peninsula
Mariana 海溝から採取した最深部の底泥 Deepest sea mud collected at the Mariana Trench
1996 March
2008 Jun
Extremobiosphere Research (XBR) Program
生物を構成する生体高分子、生体膜、細胞、ゲルなどの物質群は総称し てソフトマターと呼ばれます。ソフトマターの研究では、生物学、化 学、物理学が有機的に相互作用して、同一の対象を研究できるのが最 大の特徴です。これは最も魅惑的なソフトマターである生命を中心に 形成された極限環境生物圏が、生物学だけでなく、化学や物理学に とっても興味ある研究対象となりうることを意味します。ソフトマ ター応用生命研究チームでは学際的なアプローチで極限環境生命圏 を解明し、新技術の開発や材料創成など有用資源としての極限環境生 物の可能性を探って行きます。
Substances such as biopolymers, membranes, cells, and gels are called soft matter. In soft matter science, biology, chemistry, and physics can deal with the same subject. The extremobiosphere that forms around the most fascinating soft matter, living beings, provides unique opportunities not only for biologists but also for chemists and physicists. The Soft Matter and Extremophiles Research Team investigates the extremobiosphere using an interdisciplinary approach to examine the potential of extremophiles as useful resources for novel technologies and materials.
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ソフトマター応用生命研究チーム
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Soft Matter and Extremophiles Research Team
３つの DNA
Three different views of DNA メタゲノム解析研究の流れ /Work flow of metagenomic analysis
海洋生物を対象として詳細な研究を実施するためには、新鮮な生体試料の 安定的な確保が重要です。また、生き物を間近に長期間観察することで、特 異な行動などの未知の生態情報を取得できる可能性があります。更に、室内 で飼育実験を行うことで、環境因子を自由に設定し特定の環境因子が生物 に与える影響を評価できるメリットがあります。本チームは機構内の各研究 者が蓄積している多様な海洋生物を維持・育成するノウハウや、様々な培養 要素技術・モニタリング技術を相互に共有することで、高度な室内培養およ び実験を実現することを目的としています。機構内の海洋生物飼育、機器開 発、センサー開発の専門研究者を擁する、領域横断型のチームです。水温・ 塩分はもとより、圧力や様々なガス成分などを制御・記録することで、深海 底、熱水、冷湧水などの環境を再現し、多岐に渡る生物培養に挑戦していま す。領域の枠を超えて海洋生物研究を下支えしていくチームです。
A challenging but promising way to study creatures living in the deep-sea or within the crust of our planet is to attempt to Simulate the conditions in which those creatures live. While JAMSTEC researchers use a variety of ships and submersible vehicles to explore remote environments and collect organisms in their environment, the U-BET team has the goal to develop new systems to maintain those live organisms in our laboratories. By Simulating hydrostatic pressure and chemical conditions prevailing in deep environments in specifically designed culture systems, we are developing new experimental approaches that will allow us to better understand adaptations of organisms to their unusual and sometimes inhospitable environment, and to reveal new life strategies.
