Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
順位	1 亜熱帯	2 北海道	3 三陸・南北海道	4 日本海	5 黒潮・浮魚
むろあじ類	17	するめいか	16237	ほたてがい	18870	するめいか	1709	さは類	11470
1	さわら類	10	さば類	15992	すけとうだら	9333	ぷり類	1176	かたくちいわし	8657
2
3	たこ類	9	さんま	11204	さけ類	9003	まあじ	1074	まあじ	4904
4	ぷり類	9	すけとうだら	10529	さんま	7361	かれい類	750	まいわし	2104
5	さは類	6	かたくちいわし	7306	ほっけ	6114	かたくちいわし	723	うるめいわし	1805
総漁獲量	1289	115443	68956	14624	63782

漁獲量 トン

図(5)-11 上：クラスター分析に基づいたグリッドの区分

5つに区分することができた。

下：5つの区分をその組成から1.亜寒帯、2.北海道、3.三陸・南北海道、4.日本海、5.黒潮・浮魚としたときの上位5種

## （４）日本周辺水域におけるプランクトンの将来予測とEBSA候補の抽出

動物プランクトンデータに基づいた、近年の研究 $ ^{1)} $ では、我が国周辺水域の生物多様性は地球上でも最も高い水域の1つであることが示されている。しかしながらその研究ではプランクトンの中で重要なカイアシ類のデータは解析していない。従って、プランクトン生態系の生物多様性を明らかにするためには、カイアシ類を対象とした研究が不可欠である。そこで、カイアシ類の生物多様性について解析を行い、さらに将来予測を行った。その上で我が国のEEZ内でのEBSA候補の抽出を試みた。

水研センターが保有する日本周辺水域の標本484本（図(5)-12）を種レベル分析することによってその個体数を計数した。また基礎生産のデータは人工衛星画像に基づいた再解析データを用いた。
図(5)-12 サンプルの採集点

採集はノルパックネットによる0-150mの鉛直曳網で行われた。目合い0.330-0.335mm、採集期間は1960年～2014年である。

EBSAを抽出するためには7つの基準がある。そのうち今回は適応可能な1.脆弱性、感受性又は低回復性、2.生物学的生産性、3.生物学的多様性を用いた。具体的には、まず現在の基礎生産およびカイアシ類の個体数を2.生物学的生産性と考え、カイアシ類の多様性を3.生物学的多様性として考えた。そしてそれらについて現在の値と将来の値を比較することで、変化の大きい場所が、脆弱性、感受性が高い水域と考えた（図(5)-13）。現在と将来の分布を推定するためにはGAMを用いた。説明変数は表面および100m水温で、現在の値はWOA2013を用い、将来の値はRCP8.5シナリオに基づいたMIROCモデルの出力結果から2090年代の値を用いた。対象としたのは2月と8月である。

2月の基礎生産は現在では黒潮続流域に広く広がっているが、2090年代には高い値を示すエリアの幅が狭くなると予測された（図(5)-14）。また8月では亜寒帯、とりわけオホーツク海における基礎生産が低下することが示された。カイアシ類の多様性は2月、8月共に2090年代に高まることを示された。一方でカイアシ類の個体数は、2月、8月共に2090年代に減少する事が示された。次にそれぞれの変数において年代間で比較し、変化が大きかった上位25%のエリアを抽出した。その上で、それらのスコアを積算し上位の25%のエリアを抽出しEBSAの候補とした（図(5)-15）。

EBSAの候補のエリアは、遠州灘沖～黒潮続流、東北沖～道東沖、日本海北部、東シナ海および小笠原諸島付近に抽出された。これらのエリアは水産資源として重要なマイワシやマサバ、マアジ、スケトウダラ等の重要な生育場・索餌場となっている。RCP8.5は抑制無く地球温暖化ガスを排出するシナリオであるが、その場合これらの水域を重要な生育場・索餌場とするこれらの水産資源に対して大きな影響が及ぶ可能性がある。従って、これらを保全していくためには、今後可能な限り地球温暖化ガスの排出を抑制していく必要があると考えられる。
モデリング

GAM

現在の海洋環境

(WOA2013)

現在分布推定

将来の海洋環境

2090年代の平均値

(MIROC RCP8.5シナリオ)

大きく変化した水域の抽出

図(5)-13 EBSA候補抽出の模式図

図(5)-14 現在と2090年代の分布予測結果
図(5)-15 EBS Aの候補

赤いエリアで示す。

## 5 ．本研究により得られた成果

## (1) 科学的意義

日本周辺水域における動物プランクトン現存量の季節変動パターンの地理的な差異が明確に示された。さらにこれまで明らかとなっていなかったカイアシ類群集の地理的な変動およびその季節変動が明らかとなった。これまで殆ど研究が行われてこなかった、動物プランクトンの分布の将来予測を行うことで、日本周辺水域における低次生態系に対する地球温暖化を評価できるようになった。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

特に記載すべき事項はない。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

本課題では外洋のプランクトンデータを用いることで、EBSA(Ecologically Biologically Significant Areas)の抽出を試みた。COP10では排他的経済水域（EEZ）の10％を海洋保護区として設定することが愛知目標として採択されており、そのための科学的な基礎知見として活用されることが見込まれる。
## 6 ．国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない。

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) 市川忠史,日高清隆,田所和明,杉崎宏哉:日本プランクトン学会報,61巻,1号,55-59(2014), 卓上型VPR（B-VPR）による動物プランクトン標本の大量解析-水産関係試験研究機関による日本周辺海域のプランクトン採集と解析-

2) T. YAMAKITA, H. YAMAMOTO, M. NAKAOKA, H. YAMANO, K. FUJIWARA, K. HIDAKA, Y. HIROTA, T. ICHIKAWA, S. KAKEHI, T. KAMEDA, S. KITAJIMA, K. KOGURE, T. KOMATSU, N. H. KUMAGAI, H. MIYAMOTO, K. MIYASHITA, H. MORIMOTO, R. NAKAJIMA, S. NISHIDA, K. NISHIUCHI, S. SAKAMOTO, M. SANO, K. SUDO, H. SUGISAKI, K. TADOKORO, and K. TANAKA: Mar. Policy, 51, 136-147 (2015), Identification of important marine areas around the Japanese Archipelago: Establishment of protocol for evaluating a broad area using ecologically and biologically significant areas selection criteria.

3) Y. NISHIBE, I. TAKAHASHI, T. ICHIKAWA, K. HIDAKA, H. KUROKI, K. SEGAWA, and H. SAITO: Limnol. Oceanogr., 60, 3,967-976(2015), Degradation of discarded appendicularian houses by oncaeid copepods.

4) N.NAGAI, K. TADOKORO, K. KURODA, and T. SUGIMOTO: Plankton Benthos Res, 10,141-153(2015), Latitudinal distribution of chaetognaths in winter along the 137°E meridian in the Philippine Sea.

5) K. TAKAHASHI, T. ICHIKAWA, and K. TADOKORO: J. Plankton Res., 37, 1181-1189 (2015), Diel colour changes in male Sapphirina nigromaculata (Cyclopoida, Copepoda).

## くその他誌上発表（査読なし）>

1）龟田卓彦：水産海洋研究、80,1,57-58(2016)

「日本周辺海域の海洋環境の特徴」

2) 亀田卓彦：日本リモートセンシング学会第59回学術講演会論文集,169-170(2015)

「リモートセンシングデータへの適用に向けた日本周辺海域におけるクロロフィルa濃度分布のモデル化」

3）亀田卓彦、増島雅親、鈴木伸明：水産海洋研究、79,3,152-153(2015)

「リモートセンシングによるクロマグロ産卵場の環境モニタリング」

4) 田所和明：図説地球環境の事典、170-171(2013)

「太平洋の海洋環境とプランクトン」

5) 森本晴之：日本海ブロック試験研究集録、46,16-20(2013)

「いわし類資源変動要因としての餌料環境～過去のプランクトンデータ・試料の限界と今後展開」
6) 亀田卓彦：水産海洋研究、76,4,215-216(2012)

「海面クロロフィルa濃度から見たブルーミング時期の変遷」

## （2） 口頭発表（学会等）

1) M. AIDA, R. ISHII, and K. TADOKORO: 2012 AGU Fall Meeting, 2012

“Relationship between carbon and nitrogen isotope ratios for lower trophic ecosystem in marine environments”

2) 田所和明、岡崎雄二、筧茂穂、高須賀明典、市川忠史、日高清隆、杉崎宏哉:2012年度水産海洋学会研究発表大会(2012)

「日本周辺水域におけるメソ動物プランクトン標本の保存・管理および利活用」

3) K. TADOKORO, Y. OKAZAKI, A. TAKASUKA, T. ICHIKAWA and H. SUGISAKI: PICES2012, 2012

“Archiving historical meso-zooplankton, samples collected around Japan”

4) K. TADOKORO: ECOFOR Workshop, 2012

“Ecosystem and fish population data archives: Zooplankton, Northwest Pacific”

5) 森本晴之、後藤常夫、井口直樹: 2012年度水産海洋学会研究発表大会(2012)

「春季の水温が日本海産カタクチイワシ仔魚・成魚の餌料環境に及ぼす影響」

6) 市川忠史、日高清隆、清水学、廣田祐一、栗山美樹子、杉崎宏哉、森本晴之、亀田卓彦、北島聡、西内耕、杉崎宏哉：東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会（黒潮・黒潮続流域における前線・水塊・混合・輸送の実態と海洋生態系・魚種交替へのインパクト）(2012)「黒潮周辺海域の動物プランクトン長期変動と魚種交代」

7) A. YOSHIKI, S. CHIBA, T. ICHIKAWA, and H. SUGISAKI: PICES2013, 2013

“Geographical shift of warm water species distribution in western subarctic North Pacific based on CPR sample during 2001-2010”

8) K. TADOKORO, S. KAKEHI, A. TAKASUKA, K. HIDAKA, Y. HIROTA, H. MORIMOTO, T. KAMEDA, S. KITAJIMA, K. NISHIUCHI, and H. SUGISAKI: PICES2013, 2013 "Geographical and temporal variations in mesozooplankton biomass around Japan, western North Pacific"

9) 田所和明、筤茂穂、高須賀明典、日高清隆、市川忠史、森本晴之、亀田卓彦、北島聡、西内耕、杉崎宏哉：2013年度水産海洋学会研究発表大会 (2013)

「日本周辺水域における動物プランクトン現存量の季節・経年変動」

10) K. TADOKORO, and H. SUGISAKI: 3rd World Conference on Marine Biodiversity, 2014 "Geographical variations in biodiversity of copepod community in the western and central North Pacific Ocean"

11）亀田卓彦: 2014年度水産海洋学会研究発表大会(2014)

「黒潮続流域の植物プランクトン現存量の季節変動」

12）平田貴文、宮本洋臣、岡崎雄二、鈴木光次、齊藤宏明、田所和明、中神正康:2014年度日本海洋学会秋季大会(2014)

「黒潮続流域および西部北太平洋域におけるカイアシ類群集構造と植物プランクトン群集構
造との関係」

13) K. TADOKORO H. KURODA, and T. ONO: PICES2014, 2014

“Decadal scale variation in phosphate concentration in the Oyashio and Kuroshi-Oayashio Transition waters, western North Pacific from 1955 to 2010”

14) K. TADOKORO S. ITOH, and Y. OKAZAKI: 2nd International Ocean Research Conference, 2015 "Decadal scale variation in biodiversity of copepod community in the western North Pacific Ocean"

15）田所和明、日高清隆、廣田祐一、市川忠史、亀田卓彦、北島聡、森本晴之、西内耕、杉崎宏哉：2014年度水産海洋学会研究発表大会(2014)

「日本周辺水域における動物プランクトンの特性」

16）亀田卓彦: 2014年度水産海洋学会研究発表大会(2014)「日本周辺海域の海洋環境の特徴」

17) 日高清隆、市川忠史、清水勇吾、廣江豊、日下彰、小埜恒夫、長谷川淳、原田慈雄、梶達也、甲斐史文、瀬藤聡、平井惇也、寒川清佳、杉崎宏哉、田所和明:2015年度日本海洋学会春季大会 (2015)

「黒潮に沿った本州南方海域の環境変動とカイアシ類群集組成」

18）寒川清佳、杉崎宏哉、日高清隆、田所和明、菊池知彦：2015年度日本海洋学会春季大会(2015)「オキアミ類の炭素・窒素安定同位体比解析～親潮と混合水域～」

19) H. MIYAMOTO, K. TADOKORO, T. OKUNISHI, H. SUGISAKI, K. HIDAKA, Y. HIROTA, T. ONO, K. NISHIUCHI, S. KITAJIMA, T. KAMEDA, H. MORIMOTO, and T. ICHIKAWA: PICES2015, 2015

“ Potential effect of climate change for copepods distribution in western North Pacific Ocean”

20）高橋一生、市川忠史、田所和明：2015年度日本海洋学会秋季大会(2015)「カイアシ類Sapphirina nigromaculata雄における体色の日周変化」

21) K. TADOKORO, Y. OKAZAKI, H. KASAI: PICES2015, 2015

"Seasonal variation of mesozooplankton community in the Oyashio and Kuroshio-Oyashio Transition waters, western North Pacific"

22）日高清隆、小埜恒夫、清水勇吾、廣江豊、日下彰、児玉武稔、平井惇也、市川忠史：2015年度水産海洋学会研究発表大会(2015)

「東経138度線上・黒潮流軸付近のプランクトン群集構造」

23）児玉武稔、森本晴之、後藤常夫、井口直樹、和川拓、福留研一、高橋卓：2016年度日本海洋学会春季大会(2016)

「若狭湾と富山湾の動物プランクトン群集組成の違い」

24）日高清隆、寒川清佳、齋藤宏明、小埜恒夫：2016年度水産海洋シンポジウム(2016)「伊豆諸島周辺海域から下流域にかけてのプランクトン生産構造」

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

（４）「国民との科学・技術対話」の実施
1) 公開講演会「生物多様性観測・評価・予測研究の最前線4～生物多様性と第一次産業～」（主催：環境省 環境研究総合推進費 新戦略型課題S-9、2015年1月7日、東京大学農学部弥生講堂、参加者約100名）にて講演

## （５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない。

## (6) その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

1) D. P. TITTENSOR, C. MORA, W. JETZ, H. K. LOTZE, D. RICHARD, E. V. BERGHE, and B. WORM: Nature, 466, 1098-1011(2010), Global patterns and predictors of marine biodiversity across taxa.
## （６）深海化学合成生態系における生物多様性損失の定量評価と将来予測

国立研究開発法人海洋研究開発機構

海洋生物多樣性研究分野

藤倉克則・渡部裕美

国際海洋環境情報センター

田中克彦（H23～H26年度）

海底資源研究開発センター

<研究協力者>

国立研究開発法人海洋研究開発機構

東海大学

中嶋亮太・伊勢戸徹（H26年～H27年度）

細野隆史（H27年～H27年度）

田中克彦（H26年～H27年度）

平成23～27年度累計予算額：68,361千円（うち平成27年度：12,000千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

日本周辺海域の化学合成生態系サイト42地点を対象として底生生物（環形動物、軟体動物、節足動物）の出現情報から多様性を調べた。EBSA選定は希少性に重点をおいて試行した。相補性解析により固有種を含む全種を保全するために必要なサイトを推定したところ、42サイトのうち21サイトが常に選択され、7サイトが高い頻度で選択され、これら25サイトを重要海域として保全すれば日本周辺の化学合成生物群集を保全できることが示唆された。化学合成生物群集では、シロウリガイ類やシンカイヒバリガイ類など高密度で生息する生物種が景観形成の役割をしている。これらの生物種の遺伝的連結性から生活史に関わる種の分散と定着を指標としてサイトの重要度を判定するため、深海化学合成生物群集に広く分布するシマイシロウリガイと近縁種のアケビガイのミトコンドリア遺伝子（CO1）の変異に基づき遺伝的連結性を推定した。深海化学合成生態系における環境要因と底生生物分布の相関性を解析し、個体数と生息分布の推定に必要なモデルを考案した。収集したデータの多変量解析から、沖縄トラフの伊平屋北海丘の熱水域の底生生物群集は熱水性と非熱水性に有意に分類された、分布の特長は底質(泥、瓦礫、岩、岩盤)、バクテリアマット、水温の影響で説明できた。熱水域における底生生物群集生息域において観測した底質の被覆率と水温などのデータから、底生生物の個体数を推定する線型モデルを作成した。

## [キーワード]

化学合成生物群集、底生生物、景観形成種、EBSA、分布推定

### 1. はじめに

海洋の容積の90％を占める深海環境には、冷水性サンゴ群集、海綿動物群集、熱水活動やメタン湧水での化学合成生物群集などの生物群集が高密度で分布している。そのエネルギー源は、表層の光合成生産からの沈降フラックス、熱水や湧水に含まれる還元物質などである。これらの深海生物群集は、周辺環境に生物生産の一部を供給するともに、生息環境、産卵と成育の場所として利用さ
れていることが調査研究により明らかにされ、また人間活動の影響を強く受けていることも報告されてきた。例えば、深海トロールは、海底の生息環境を物理的に破壊し、生物群集の再生に影響することが報告されている。北大西洋では、冷水性サンゴ群集が水産有用種の成育に重要との評価から、石油パイプラインの敷設において保全策が取られている。この他にも深海底に集積した投棄ゴミ、流出した漁具、マイクロプラスチックなど様々な物質が深海に沈積していることが知られている。また、技術の向上により、水深1,000mを越える海底からも石油・天然ガスの商業採掘、メタンハイドレートの試掘が実施されている。鉱物資源の開発では、深海の熱水鉱床とコバルトリッチクラストの探査と試掘が始められている。経済活動は深海域にも広がり、その影響を的確に評価することが必要である。

## 2 ．研究開発目的

日本列島は海洋プレートの沈み込み帯に位置していることから、周辺には海溝と隣接した深海域が広がり、熱水活動域とメタン湧水域が数多く分布している。日本周辺での深海調査は1980年代から本格的に始められ、多くの生物試料と環境データが海洋研究開発機構により収集されてきた。本研究では、過去に収集された深海調査のデータから、日本周辺の深海環境に特徴的な化学合成生物群集を指標にした生物多様性損失の定量評価と将来予測についての手法開発と現状評価の研究を実施した。

### 3. 研究開発方法

海洋研究開発機構で運用する生物出現情報を集積したデータベース(BISMaL: biological information system for marine life)から、日本列島周辺の深海化学合成生態系サイトでの潜航調査の結果から抽出した生物分布と環境条件のデータを多様性解析用に整形した。データは、2011年以降の調査航海およびBISMaLにて公開されている過去の探査結果を使用した。EBSA評価では、各項目に対応するデータを検証し、保護すべき海域の選定を試みた。また環境因子と生物分布のデータから、分布を推定した。

S-9-5の各サブテーマで収集してデータセットは、データ共有と統合解析のため、入力変換のシステムを整え、海洋研究開発機構が管理するデータベース(BISMaL)において集積した。

## 4 ．結果及び考察

## （１）多様性解析とEBSA評価基準による解析

日本周辺海域において調査実績がある化学合成生態系サイト42地点を対象として底生生物（環形動物、軟体動物、節足動物）の出現情報を抽出した。データは、2011年以降の調査航海およびBISMaLにて公開されている過去の探査結果を使用した。解析対象に選定した151種には、生物標本によるものと、遺伝子の分子系統解析でのみ同定されている種が含まれていた。

化学合成生物群集の出現種数を見ると、相模湾の初島沖、沖縄トラフの南奄西海丘・伊平屋北海嶺・伊平屋海嶺でサイトあたりにして20-40種と有意に高く、19サイトの群集において地域の固有種が存在した（図(6)-1）。ただし、この解析では、調査頻度およびサイト内での調査面積などから生じる努力量に対する重み付けはしていない。従って、固有種の分布範囲は、実際よりも狭く評価している可能性がある。
図(6)-1 日本周辺海域での化学合成生物群集の分布域と多様性の状況

図(6)-2 日本周辺の深海化学合成生物群集の構成

群集を構成する151種を対象にBray-Curtis類似度指数による解析をした（図(6)-2）。その結果、各サイトは地理的条件において8群に大別された。その特性は、水平方向での距離、水深により層別、という属性で大きなグループを形成した。
図(6)-3 日本周辺の深海化学合成生物群集のEBSA判定基準による解析結果 右図の赤・黄色サイトが保全すべき重要海域

深海の化学合成生態系には、多くの固有種が生息し、高密度の生物群集が維持されているが、調査データが点在しており、EBSAの判定基準に使えるデータは限定されていた。固有種が多いことから希少性の項目のみを基準にし、相補性解析により固有種を含む全種を保全するために必要なサイトを推定した。データが存在する42サイトの生物群集は30サイトを重要海域として保全すれば8グループで構成される日本周辺の化学合成生物群集に生息する155種を保全できることが示唆された（図(6)-3）。

## （２）分布推定の解析

化学合成の主要なエネルギー源であるメタンと硫化水素の環境濃度とサイトに生息する種数の相関を調べた（図(6)-4）。その結果、メタン濃度と相関して種数が多くなる傾向が認められた。一方，硫化水素では有意な傾向が見られなかった。この結果については、反応性の高い硫化水素が溶存酸素と素早く反応して硫酸塩に変化するため、精確な濃度を実験室で計測できないという技術上の課題があることを考慮しなければならない。結果として、エネルギー量が多く供給されるサイトでは種数が多く、個体数も増加すると考えられる。

深海化学合成生態系における環境要因と底生生物分布の相関性を沖縄トラフの伊平屋北海丘の調査データから解析した。収集した生物群集のクラスタ分析から、伊平屋北の底生生物群集は熱水依性存群（Sinkaia, Bathymodiolusなど）と非依存群のグループ（図(6)-5）に大別された。生物分布と環境条件の相関性をRDA分析により調べた結果では、底質(泥,瓦礫,岩,岩盤)，バクテリアマット，水温などの環境条件の影響から底生生物群集の分布の特徴を説明することができた（図(6)-6）。これらの結果から、環境条件から生息分布域を推定することが可能と考えられた。
図(6)-4 深海化学合成生物群集の種数に対するメタンと硫化水素の濃度の関係

図(6)-5 伊平屋北海丘での生物群集構成のクラスター分析の結果

図(6)-6 伊平屋北海丘での生物群集の分布と環境条件とのRDA分析
ベント ス個体群の一般線形モデル
Shinkaia crosnieri
Y=exp(a+b*X_{1}+c*X_{2}...)
X:%被覆率 or 水温
Y:個体数 (inds/m^{2})
Y=exp(-1.00+0.03*Boulders+0.03*Bedrocks+0.05*Bacterial mat)
Paralomis crabs
Y=exp(-23.2+0.05*Mud+0.04*Boulders+0.05*Bedrocks-0.07*Bacterial mat+3.89*Temp+0.05*Shinkaia abundance+8.54*Holothurioidea abundance)
Bathymodiolus mussels
Y=exp(-13.0+0.03*Boulders+0.03*Bedrocks+3.01*Temp)
Rossellidae sponges
Y=exp(-5.64-0.09*Bedrocks+1.06*Temp)
Holothurioidea
Y=exp(-1.48+0.01*Mud+0.06*Boulders+0.06*Bedrocks)

図(6)-7 生息環境条件から底生生物個体群の分布を推定するモデル

分析結果をもとに、環境因子から個体数を推定する暫定モデルを試作した（図(6)-7）。捕食性の甲殻類Paralomisについては、餌となる生物の量を要素に追加した。個体密度からサイト毎の生産性を推定するには、一次生産者のバクテリアを共生する底生生物（Shinkaia, Bathymodiolusなど）のデータが基礎生産に近似すると考えられた。

## （３）遺伝子による系統解析

化学合成生物群集では、シロウリガイ類やシンカイヒバリガイ類など高密度で分布する生物種が景観形成の役割をしている。これらの生物種の遺伝的連結性から種の分散と定着を指標としてサイト間の個体交流頻度の推定をした。その結果、シマイシロウリガイとアケビガイのミトコンドリア

Migrate-Nを用いて算出した色付きの字の集団から白字の集団への世代あたりの移住個体数。集団を示す色は上記ハブロタイプネットワークに対応。

初鳥沖	沖/山堆	竜洋海谷	第二渥美	伊平屋	伊平屋北
初鳥沖	93.19	616.78	665.69	529.78	686.59	733.21
沖/山堆	532.20	164.15	656.21	651.13	682.90	664.06
竜洋海谷	610.18	763.45	75.35	504.31	654.53	636.79
第二渥美	561.77	665.45	580.40	151.94	686.05	775.94
伊平屋	546.05	647.32	664.36	673.80	166.24	567.61
伊平屋北	697.85	690.90	658.51	634.90	449.29	285.10

第二天電	南奄西	黑島海丘
第二天電	1262.64	324.33	20.41
南奄西	192.58	627.90	82.56
黑島海丘	11.08	64.89	1818.16

図(6)-8 シロウリガイ類の近縁2種における集団間の遺伝的連結性の推定
遺伝子（CO1）の変異から、各サイトの集団間での遺伝的な交流の状況を有意に推定することができた（図(6)-8）。いずれの場合も、沖縄トラフの熱水噴出域と太平洋側のメタン湧水域の集団間では遺伝的連結性が制限されていることが明らかになった。

不連続に孤立した生息地（熱水活動、メタン湧水など）に分布する化学合成生物群集に対し、環境条件に適応した固有種を指標として各群集の系統関係と分散定着の歴史に加えて、分散経路の決定因子である海洋物理構造の情報を取り入れことで生態系及び群集としての頑強性と復元力を評価できると考えられた。

## （４）データベース

各サブテーマにおいて収集した生物種の出現情報などのデータは、BISMaLのシステムに登録している。データ共有のため、入力データはDarwin Core書式に整形し、品質管理として入力ミスやデータ重複の検証などをしている。このデータ登録作業の自動化を進めるためにBIMaLの入力システム用にS-9-5専用のデータ登録ルーチンを設置した（図(6)-9、表(6)-1）。

図6-9 データの登録と共有の経路
表(6)-1 BISMaLのデータベースに収録したS9の解析用データセットの内訳（2016年3月時点）

対象	データセット名	レコード数	分類群数	期間
沿岸域	Natural Geography In Shore Areas (NaGISA) Dataset, Akkeshi Marine Station, Hokkaido University	38	11	2002
Natural Geographi In Shore Areas (NaGISA) Dataset, Department of Nematology, IEBR, Vietnam	122	49	2008
Natural Geography In Shore Areas (NaGISA) Dataset, Institute of Oceanography, Vietnam	70	32	2009
Natural Geography In Shore Areas (NaGISA) Dataset, Marine and Coastal Resources Research Center	148	71	2007-2008
Natural Geography In Shore Areas (NaGISA) Dataset, MarineBio Lab, UP Visayas, NaGISA	640	136	2007-2008
Natural Geography In Shore Areas (NaGISA) Dataset, MarineBio Lab UP Visayas, Solar I Benthos Project	114	54	2007
Natural Geography In Shore Areas (NaGISA) Dataset, Seto Marine Biological Laboratory	1,681	445	2002-2010
Natural Geography In Shore Areas (NaGISA) Dataset, NaGISA-Files	92	25	2004
Natural Geography In Shore Areas (NaGISA) Dataset, Universiti Sains Malaysia, Penang	23	20	2007-2008
サンゴ	Coral Reef Dataset	18,904	508	1930-2010
海草	Seagrass Dataset	4,437	28	1943-2007
Seagrass in Southeast Asia	74	8	1980-1995
コンブ	Kelp Dataset	28,358	709	1883-2011
プランクトン	FRA-PLANKTON DATASET	82,539	293	1960-2012
深海化学合成群集	E-library of Deep-sea Images, JAMSTEC	36,984	834	1982-2013
Marine Biological Sample Database, JAMSTEC	25,616	1,433	1982-2015
合計	16 データセット	199,840	3,889	1883-2015
## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

日本列島周辺海域の深海化学合成生物群集の分布データを統合し、生物多様性の状況、遺伝的連結性、分布推定等の解析において成果を得ることができた。この成果は、研究開発において収集したデータセットとともに、今後の深海生態系研究に有用な知識として活用できる。

複数の研究機関が緊密に連携して沿岸から外洋さらに深海にまで対象を広げて生物多様性を統合的に調査研究する体制により、アジアおよび日本周辺海域から広範な海洋生物の多様性データを収集できた。同時にデータ欠落や重複また品質などの問題についても明らかにできた。これらは、今後の調査研究の計画立案、解析精度の向上、データセットの拡充と再解析などに活用する。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

研究の結果は、EBSA候補の抽出作業への専門家意見としてまた精度向上への知見として環境省重要海域抽出検討会に活用されている。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

収集した深海生物のデータと解析手法は、商業ベースでの開発が計画されている海底資源開発での環境影響評価の基準と制度を決める際に基礎情報として活用される。

### 6. 国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない。

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) Y. TAKAHASHI, Y. SASAKI, Y. CHIKARAISHI, M. TSUCHIYA, H. WATANABE, T. ASAHIDA, T. MARUYAMA and K. FUJIKURA: Researches in Organic Geochemistry, 28, 23-26 (2012), Does the symbiotic scale-worm feed on the host mussel in deep-sea vent fields?

2) S. NAKANO, Y. YAHARA, T. NAKASHIZUKA (eds.) The Biodiversity Observation Network in the Asia-Pacific Region, Springer (2012), BISMaL: Biological Information System for Marine Life and Role for Biodiversity Research (Hiroyuki Yamamoto, Katsuhiko Tanaka, Katsunori Fujikura, and Tadashi Maruyama).

3) H. WATANABE, E. SEO, Y. TAKAHASHI, T. YOSHIDA, S. KOJIMA, K. FUJIKURA and H. MIYAKE: Journal of Oceanography, 69, 129-134 (2013), Spatial distribution of sister species of vesicomyid bivalves Calyptogena okutanii and Calyptogena soyoae along an environmental gradient in chemosynthetic biological communities in Japan.

4) T. OKUTANI, K. FUJIKURA, H. WATANABE and Y. OHARA: Venus, 71, 39-47 (2013), Calyptogena (Abyssogena) mariana: Discovery of a New Vesicomyd Clam from the Southern
Mariana Trench.

5) R. NAKAJIMA, T. KOMUKU, T. YAMAKITA, D.J. LINDSAY, Y. JINTSU-UCHIFUNE, H. WATANABE, K. TANAKA, Y. SHIRAYAMA, H. YAMAMOTO and K. FUJIKURA: JAMSTEC Report of Research and Development, 19: 59-66 (2014), A new method for estimating the area of the seafloor from oblique image taken by deep-sea submersible survey platforms.

6) R. NAKAJIMA, T. YAMAKAITA, H. WATANABE, K. FUJIKURA, K. TANAKA, H. YAMAMOTO and Y. SHIRAYAMA: Diversity and Distributions, 20: 1160-1172 (2014), Species richness and community structure of benthic macrofauna and megafauna in the deep-sea chemosynthetic ecosystems around the Japanese Archipelago: an attempt to identify priority areas for conservation.

7) R. NAKAJIMA, H. YAMAMOTO, S. KAWAGUCCI, Y. TAKAYA, T. NOZAKI, C. CHEN, K. FUJIKURA, T. MIWA and K. TAKAI: PLoS ONE, 10: e0123095 (2015), Post-drilling changes in seabed landscape and megabenthos in a deep-sea hydrothermal system, the Iheya North field, Okinawa Trough.

## （2） 口頭発表（学会等）

1) 佐々木猛智、渡部裕美、狩野泰則、藤倉克則、小島茂明：日本動物分類学会（2011）「深海性化学合成生物群集の貝類の多様性－最近の発見」

2) K. TANAKA, K. FUJIKURA, H. YAMAMOTO, A. VANROOSEBEKE, H. SAITO, A. SONODA and T. MARUYAMA: World Conference on Marine Biodiversity, Aberdeen, Scotland, 2011 "Developing a new data system, the Biological Information System for Marine Life, to integrate marine biodiversity information in the adjacent waters of Japan"

3) K. FUJIKURA, D. J. LINDSAY, H. KITAZATO, S. NISHIDA and Y. SHIRAYAMA: World Conference on Marine Biodiversity, Aberdeen, Scotland, 2011

“Marine Biodiversity in Sagami Bay, Japan”

4) H. WATANABE, M. SEO, S. KOJIMA, K. FUJIKURA, T. MIWA and T. TOYOHARAa: World Conference on Marine Biodiversity, Aberdeen, Scotland, 2011

“Population connectivity among hydrothermal vent fields in the western Pacific”

5) H. YAMAMOTO and Y. SHIRAYAMA: The 5th EAFES International Congress (EAFES5) with the 59th Annual Meeting of the Ecological Society of Japan, Ootsu, Japan, 2012

“Integrative observations and assessments of marine biodiversity from reef to deep sea”

6) 渡部裕美、小倉知美、高橋幸愛、矢萩拓也、徐美恵、小島茂明、中村雅子、山本正浩、和辻智郎、高井研、鈴木庸平、石橋純一郎、藤倉克則、NT11-20航海乗船者一同：Blue earth 2012 (2012)

「沖縄トラフ熱水噴出域に分布する生物群集の多様性」

7) 小倉知美、渡部裕美、佐々木猛智、藤倉克則：Blue earth 2012（2012）

「深海化学合成生物群集に生息するハイカブリニナ属腹足類の種分化過程の推測」

8) 高橋幸愛、藤倉克則、三宅裕志、渡部裕美、丸山正：Blue earth 2012（2012）

「日本周辺の深海化学合成生態系に生息するシンカイヒバリガイ属とウロコムシ科多毛類
の共生について」

9) 渡部裕美、瀬尾絵理子、高橋幸愛、吉田尊雄、小島茂明、藤倉克則、三宅裕志：日本地球惑星科学連合2012年大会（2012）

「日本周辺化学合成生物群集におけるシロウリガイ類の分布勾配」

10) Y. OHARA, M. K. REAGAN, K. FUJIKURA, H. WATANABE, K. MICHIBAYASHI, T. ISHII, R. J. STERN, F. MARTINEZ and K. A. KELLEY: 日本地球惑星科学連合2012年大会 (2012) "Southern Mariana Forearc: geology and chemosynthetic biological community of a serpentinite terrain"

11) K. TANAKA, H. SAITO, Y. HANAFUSA, H. YAMAMOTO, K. FUJIKURA, A. SONODA and T. MARUYAMA: 日本地球惑星科学連合2012年大会 (2012)

“A new framework to integrate the marine biodiversity information around Japan”

12) H. WATANABE, M. YAMAMOTO, T. OGURA, Y. TAKAHASHI, T. YAHAGI, M. NAKAMURA, M. H. SEO, S. KOJIMA, T. WATSUJI, K. TAKAI, J. ISHIBASHI and K. FUJIKURA: 13th Deep-Sea Biology Symposium, 2012

“Biodiversity of deep-sea hydrothermal vent fauna and its relationships to environmental factors in Okinawa Trough”

13) T. OGURA, H. WATANABE, T. SASAKI and K. FUJIKURA: 13th Deep-Sea Biology Symposium, 2012

“Speciation of Provanna spp. (Gastropoda: Provannidae) in the deep-sea chemosynthetic community around Japan”

14）佐々木猛智、鈴木庸平、植松勝之、渡部裕美、藤倉克則、小島茂明：動物分類学会（2012）「アルビンガイ類の比較解剖：鰓の構造と共生細菌に注目して」

15）高橋幸愛、藤倉克則、三宅裕志、力石嘉人、渡部裕美、丸山正：日本地球化学会年会（2012）「日本周辺の深海化学合成生態系に生息するシンカイヒバリガイ属とエラウロコムシ亜科の共生について」

16) K. TANAKA, H. SAITO, Y. HANAFUSA, H. YAMAMOTO, K. FUJIKURA, A. SONODA and T. MARUYAMA : 日本学術会議主催学術フォーラム「データと発見」(2012)

“New framework and data system to integrate the marine biodiversity information around Japan”

17) H. YAMAMOTO, Y. UCHIFUNE, K. TANAKA, R. NAKAJIMA, K. FUJIKURA and Y. SHIRAYAMA: Biodiversity in changing coastal waters of tropical and subtropical Asia, International Symposium, 2012

“Data integration system for marine biodiversity assessment and EBSA identification”

18）中嶋亮太、山北剛久、渡部裕美、藤倉克則、田中克彥、山本啓之、白山義久：2013年海洋学会春季大会（2013）

「日本周辺の深海化学合成生態系における重要海域選定の試み」

19) 中嶋亮太、山北剛久、渡部裕美、藤倉克則、田中克彥、山本啓之、白山義久：2013年プランクトン底生生物学会合同大会（2013）

「日本周辺の深海化学合成生態系におけるマクロ・メガ底生生物の種数および群集構造：重要海域選定の試み」
20）小倉知美、渡部裕美、佐々木猛智、藤倉克則：Blue earth 2013 (2013)

「深海化学合成生物群集に生息するハイカブリニナ属腹足類の種分化過程の推測」

21）高橋幸愛、三宅裕志、力石嘉人、土屋正史、渡部裕美、丸山正、藤倉克則：Blue earth 2013(2013)

「日本周辺の深海化学合成生態系に生息するシンカイヒバリガイ属とエラウロコムシ亜科の共生について」

22) R. NAKAJIMA, T. YAMAKITA, H. WATANABE, K. FUJIKURA, T. TANAKA, H. YAMAMOTO and Y. SHIRAYAMA: World Conference on Marine Biodiversity 2014, Qingdao, China, 2014 "Species richness and community structure of benthic macrofauna and megafauna in the deep-sea chemosynthetic ecosystems around the Japanese archipelago: an attempt to identify priority areas for conservation"

23) R. NAKAJIMA: $ 2^{nd} $ International JAMBIO Symposium “Aquatic Ecosystems: Past, Present and Future”, University of Tsukuba, Japan, 2014

“ $ 2^{nd} $ International JAMBIO Symposium “Aquatic Ecosystems: Past, Present and Future”, Tokyo Campus, University of Tsukuba (Japan)”

24) H. WATANABE, S. MITARAI, S. KOJIMA, H. KUMAGAI and J. ISHIBASHI: World Conference on Marine Biodiversity, Qingdao, China, 2014

"Diversity of deep-sea hydrothermal vent faunas in the western Pacific."

25) R. NAKAJIMA, T. YAMAKITA, H. WATANABE, K. FUJIKURA, K. TANAKA, H. YAMAMOTO and Y. SHIRAYAMA: Subsidiary body on scientific, technical and technological advice (SBSTTA) 9th meeting, Montreal, Canada, 2015

“An attempt to identify priority areas for conservation in the deep-sea chemosynthetic ecosystems around the Japanese archipelago”

26) R. NAKAJIMA, H. YAMAMOTO, S. KAWAGUCCI, N. TAKAYA, T. NOZAKI, C. CHEN, K. FUJIKURA and T. TAKAI: 14th Deep-Sea Biology Symposium, Aveiro, Portugal, 2015

"Post-drilling changes in seabed landscape and megabenthos in a deep-sea hydrothermal system, the Iheya North field, Okinawa Trough"

27) R. NAKAJIMA, T. KOMUKU, T. YAMAKITA, D. J. LINDSAY, Y. JINTSU-UCHIFUNE, H. WATANABE, K. TANAKA, Y. SHIRAYAMA, H. YAMAMOTO and K. FUJIKURA: International Conference on Biodiversity, Ecology and Conservation of Marine Ecosystems 2015, The University of Hong Kong, Hong Kong, 2015

“A new method for estimating the area of the seafloor from oblique images taken by deep-sea submersible survey platforms”

28) H. WATANABE, M. YAMAMOTO, T. OGURA, Y. TAKAHASHI, T. YAHAGI, M. NAKAMURA, M. SEO, S. KOJIMA, T. WATSUJI, K. TAKAI, J. ISHIBASHI, and K. FUJIKURA: 14th Deep-Sea Biology Symposium, Aveiro, Portugal, 2015

“Habitat segregation in transition zones in hydrothermal vent fields in the Okinawa Trough, northwestern Pacific”

29) R. NAKAJIMA, H. YAMAMOTO, S. KAWAGUCCI, N. TAKAYA, T. NOZAKI, C. CHEN, K.