hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代超精密移動ステージ角度誤差計測用高精度３軸レーザオートコリメータの研究

サブnmの位置決め精度を有する次世代超精密ステージ実現のために,超精密移動ステージの動的3軸角度誤差が一括検出できる3軸レーザオートコリメータという多軸角度計測の新原理を提案した.各光学部品を50mmx30mmx30mmのコンパクトなサイズに収めた,リニアエンコーダとスケールを共有するマイクロ光学センサヘッドを設計・試作して,ロール,ヨー測定分解能0.01arcsecond,ピッチ分解能0.2arcsecondを実現した.更に,シングル素子フォトダイオードのエッジ効果を利用した超高感度光位置検出法を提案し,目標分解能である0.001arcscondを超える測定分解能が得られることを実証した.サブnmの位置決め精度を有する次世代超精密ステージ実現のために,超精密移動ステージの動的3軸角度誤差が一括検出できる3軸レーザオートコリメータという多軸角度計測の新原理を提案した.各光学部品を50mmx30mmx30mmのコンパクトなサイズに収めた,リニアエンコーダとスケールを共有するマイクロ光学センサヘッドを設計・試作して,ロール,ヨー測定分解能0.01arcsecond,ピッチ分解能0.2arcsecondを実現した.更に,シングル素子フォトダイオードのエッジ効果を利用した超高感度光位置検出法を提案し,目標分解能である0.001arcscondを超える測定分解能が得られることを実証した.本研究は,微細格子をレーザ光反射面に用いることによって,従来では測定できなかったローリング角を含めた超精密移動ステージの動的3軸角度誤差が一括検出できる3軸レーザオートコリメータという多軸角度計測の新原理の提案を目的としている.さらに光量検出用シングル素子フォトダイオード(SPD)のエッジ効果を利用した超高感度光位置検出法を合わせて提案することによって,3軸角度誤差を全軸超高感度に一括計測できることを実証する.本年度はセンサの光軸がステージ移動軸に一致するようにステージの外部に設置し,ステージ角度誤差の計測評価を行うためのスタンドアロン型センサヘッドの開発を行った.まず本測定法の感度に影響を与える要素について,光学シミュレーションから定量的に解析した.その中で特に入射ビーム径と角度計測感度との関係を中心に調査を行い,入射ビーム径を大きくすることによって角度計測感度が向上することを原理的に確立した.その結果を基に,仕様目標を満たす最適な光学系の設計及び試作を行った.実験でも入射ビーム径を拡大し,レンズ焦点面上の光スポットの小径化をすることで角度センサの高感度化を試みた.ギャップが存在しないシングルセルPDを用いることで光スポット小径化の限界を解消し,超高感度角度センサの実現につながることを示した.また,開発した角度センサは従来より一桁高い0.001秒程度の高分解能を持つことが確認された.一方,小型の半導体光源(波長405nm)を用いて,反射格子を製作する干渉型光リソグラフィーシステムを構築し,サブミクロンピッチの高精度反射格子が製作できるようにした.また,ステージ組み込み型角度センサも一部設計,試作をおこなった.本年度では,昨年度に引き続き,開発したスタンドアロン型センサの高感度化を行った.超高感度角度センサの実現のため,レーザビーム径拡大によるさらなる高感度化を試みた.まず,測定レーザビーム径拡大による高感度化の際に生じる対物レンズの球面収差の影響を理論的に検討した.回折限界と対物レンズの球面収差の影響を加味した理論式を構築し,感度の理論計算ができるようにした.次に,測定レーザビーム径を拡大した時のレンズの球面収差の感度への影響を実験的に検証した.レーザ光源から出力された平行光のビーム径をビームエクスパンダにより拡大した後,開口によって任意のビーム径に調整できるようにした.ビーム径調整後の平行光は測定レーザビームとしてPZT傾斜ステージに設置した平面ミラーに入射する.ミラーの傾斜角に伴う反射光の角度変化をオートコリメーションユニットのフォトダイオード(PD)で検出し,感度の評価を行った.レーザビーム径は2 mmから26 mmの範囲において2 mm毎に設定し,理論計算と実験を行った.ビーム径が10 mmの時に角度計測感度が最も高くなり,それ以上ビーム径が大きくなると収差の影響で逆に角度計測感度が低下することが理論的にも実験的にも確認できた.また,3軸角度変化を一括して高速測定するステージ組み込み型マイクロセンサヘッドの開発を進めた.本研究では,精密リニアステージの角度誤差計測実現を目的として,サイズが従来のリニアエンコーダ光学ヘッドと同等の60 mm (L) ×30 mm (W) ×30 mm (H),測定分解能0.01 arcsecの角度センサ構築を目標に,回折格子をターゲットとして用いる,ステージの3軸角度変化(ロール角,ピッチ角,ヨー角)が一括測定可能な小型3軸角度センサを試作した.また,市販オートコリメータとの比較を行うことによって,センサの基本特性評価を行った.最終年度である本年度は,超精密ステージの3軸角度誤差の全軸超高感度一括計測実現に向け,リニアエンコーダ光学ヘッドとスケールを共有できる,組み込み型マイクロセンサヘッド光学系を設計・試作した.前年度の理論検討の結果をもとに光学系を最適化するとともに,光電変換回路の低ノイズ化による信号S/N比向上を測った.超精密ステージのリニアエンコーダスケールをマイクロセンサヘッド光学系の測定ターゲットとして用い,試作センサの特性を実験的に評価した.その結果,スケール格子からの0次回折光および1次回折光を同時に観測することで,ステージのピッチ・ロール・ヨー角度変位を一括計測できることを確認した.

これにより,開発の3軸レーザオートコリメータの,3軸角度変位一括計測に対する有効性を実証した.更に,予め外部センサ(オートコリメータ)で校正したPZT精密傾斜ステージを用いて試作センサの感度特性を評価した後,傾斜ステージに微小角度変位を印加して試作センサの角度測定分解能を評価した.その結果,特にアッベ誤算の要因となる超精密ステージのロール角度,ヨー角度について,試作センサが目標である測定分解能0.01arcsecを超える高分解能を有することを実験的に確認できた.また,ピッチ角度についても理論計算とほぼ一致する0.1arcsecの高測定分解能を得ることができた.以上のとおり,研究実施計画の項目に沿って研究を実施し,予定の項目をすべて完遂し,設定した目標を達成できた.26年度が最終年度であるため、記入しない。超精密計測26年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画した平成24年度研究計画を遂行した以外に,ステージ組み込み型角度センサの設計試作を一部繰り上げて行ったこと.本年度は研究実施計画の項目に沿って研究を実施し,予定の項目をすべて完成し,設定した目標を達成したからである.26年度が最終年度であるため、記入しない。来年度はステージ組み込み型角度センサの設計試作を完成させ,その特性を明らかにする.実施計画の通りに実施する予定である.26年度が最終年度であるため、記入しない。次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり,平成26年度請求額とあわせ,平成26年度の研究遂行に使用する予定である.25年度未使用額もあわせ,当初の実施計画に沿って使用する予定である.
ドイツ中世国制史・法制史における地塞支配権ないしシャテルニーの研究

類似の研究結果は、同じ中部ライン河流域のその他の城塞、つまりマンダーシャイトの二つの城塞(上手の城塞と下手の城塞)及びケルペン城塞についても明らかにすることができた(拙稿「ドイツ封建社会における城塞とシャテルニー--中部ライン領域・マンダーシャイトの二つの城塞とケルペン城塞の例--」、『金沢法学』、49巻2号、2007年)。1.城塞の地域的分布に関して、中部ライン領域では中世盛期に約300の城塞が成立した。この時期に建設場所は平地から丘や山の上へと移り、建築材料は11世紀以降木材から石や煉瓦に変わった。城塞名は主に建設者や封建主君の名、地名、部族名等から取られた。築城権は元来国王が保持したが、しかしその他の貴族によって無視され城塞建設が実行された。城塞の財産関係について、城塞は主君からのレーエン(封)か自由財産であった。城塞主の身分の変動が城塞の財産権に決定的な影響を及ぼすことがあった。バイエルンとオーストリアでは13世紀以後城塞が裁判管区の中心となった。城塞名は支配権と同義で使われ、城塞は支配権の核心であり、荘園等の世俗支配権の中心であった。2:11-13世紀のトリール領域(中部ライン領域)の城塞を10ヵ所取り上げ、これらの城塞の周辺地が支配権(区)であったことを示す用語を検出することができた。その用語は「chatelerieシャテルニー」並びに「detroit罰令区」「付属物」(ベルンカステルとフーノルシュタイン両城塞)、「付属する関税徴収権と裁判権と付属物」(コッヘム城塞)、「区域」「付属物」(コーベルン城塞)、「保護区」(キュルブルク城塞)、「付属物または付帯物」(マールベルク城塞)、「罰令区」(モンタバウアー)、「支配領域」(モンクレール城塞)、「荘園とすべての付属物」(ナッサウ城塞)、「罰令区」「裁判区」(トライス城塞)である。3.城塞周辺の付属物、保護区、支配領域、罰令区は実体的にも城塞主の裁判権が行使される支配領域であり、フランスのシャテルニーと同一視することが可能である。16年度の計画に従って、概略的に以上三点が明らかにされた。フランス史学が重視したシャテルニーに関する研究がドイツと日本の歴史学・法制史学においては依然未開拓なままに残されているという問題意識の下で、中世ドイツにもフランス流の城塞支配権(圏)が存在したかどうかを研究した。まず,11世紀から13世紀が中世の城塞の最盛期であり,また特に12世紀と13世紀が中世の城塞建設の「古典期」であることを明らかにした。次いで,11世紀から13世紀までの封建制社会の第二期について,中部ライン河領域・モーゼル河流域の13の城塞を検討対象として取り上げ,各城塞につき史料に即して実証的考察を行った。その結果,そこで検出されたシャテルニーを示す用語がほぼすべてフランスのシャテルニーを示す用語に対応し,フランスのシャテルニーと本稿で考察したドイツのシャテルニーは,質的にもほぼ同一の性格を持つものであったという結論が導き出された。さらに、以下の5論点を提示した。第1に,封建制社会の第二期を,ドイツについてもシャテルニー段階として措定しうる展望が開かれることになったこと;第2に,シャテルニーからランデスヘルの地方行政組織への発展という問題であり,シャテルニーをランデスヘルシャフトの地方行政組織の問題として限定的に考える必要はないこと;第3に,シャテルニー形成の起動力として,都市・貨幣経済の復活という要因の外に,軍制の発展という契機をも考慮する必要があること;第4に,シャテルニー権力の中核をなすのは確かにバン権力(罰令権力)であるが,しかしグルントヘルシャフトの要素もまた無視することができない要素であり,この二つの要素が相俟ってシャテルニー権力を構成するという論点;第5に,シャテルニーがdominiumの言葉をもって表現されている場合に,支配権力たるシャテルニー権力はローマの所有権観念によって媒介され,所有権的なものとして理解されていたという論点である。類似の研究結果は、同じ中部ライン河流域のその他の城塞、つまりマンダーシャイトの二つの城塞(上手の城塞と下手の城塞)及びケルペン城塞についても明らかにすることができた(拙稿「ドイツ封建社会における城塞とシャテルニー-中部ライン領域・マンダーシャイトの二つの城塞とケルペン城塞の例-」、『金沢法学』、49巻2号、2007年)。
高齢者における呼吸筋力増強のための水中運動強度の検討およびプログラムの作成

本研究の目的は、高齢者の呼吸筋力を増強する水中運動プログラムの作成およびその効果判定をすることである。そのために30年度は1異なる水深における定位置での呼吸筋負荷運動が高齢者の呼吸筋疲労に与える影響について調査する、2異なる水中歩行速度が高齢者の呼吸筋疲労に及ぼす影響を調査する、ことを目的とし実施した。目的1被験者9名(年齢:67.3±2.2歳)に対し、水深レベル(臍・第4肋間・鎖骨下)の3条件で、吸気時の最大口腔内圧(PImax)のの30%負荷に設定した吸気負荷装置(Threshold IMT)を使用し、吸気負荷呼吸を1分間15回の頻度でメトロノームに合わせ15分間実施した。そして、実施直後の最大口腔内圧を測定し、急性効果を確認した。結果は、鎖骨下レベルの吸気時最大口腔内圧は臍および第4肋間レベル時と比較し有意に低下した。呼気時口腔内圧は3条件で変化を認めなかった。よって、本研究より定位置での水中運動において吸気筋に影響を与えるには鎖骨以上の水位条件が必要であると示唆された。目的2被験者9名(年齢:67.3±2.2歳)に対し、第4肋間以上の水深で、25mプール歩行を実施し、時速1km・2km・3kmで15分間の歩行を実施し、その直後の呼吸筋力(吸気・呼気時口腔内圧)の変化を確認した。現時点では、時速1・2kmまでのデータを取り終えているが、時速3kmのデータは継続中である。現時点での結果は、時速1kmでは歩行前と比較し、呼吸筋力には変化を認めておらず、時速2kmでは、歩行前と比較し呼気時の口腔内圧が低下する傾向を示している(p=0.07)。まだ、時速3kmを計測途中であるため、終了次第、各条件間での比較を実施する。30年度は1異なる水深における定位置での呼吸筋負荷運動が高齢者の呼吸筋疲労に与える影響について調査する、2異なる水中歩行速度が高齢者の呼吸筋疲労に及ぼす影響を調査する、ことを目的とし実施した。現在目的2の途中である。被験者の都合により、研究を5月中旬および6月上旬に実施予定であるが、6月までには終了予定である。31年度は目的3「長期間の水中歩行において高齢者の肺機能・呼吸筋力が増強するか検証する。」を実施する。そのためには、目的2「異なる水中歩行速度が高齢者の呼吸筋疲労に及ぼす影響を調査する」の結果を解析し、呼吸筋力に影響を与える歩速を調査したうえで、呼吸筋力に影響を与える水中歩行の条件を確定する。そして、その条件にて12週間水中歩行を実施し、肺機能および呼吸筋力増強を認めるかどうかを確認する。ただし、時速3kmの場合には、今までの被験者の方で、心拍数が非常に多くなる方がおられたため、必ず歩行時の脈拍は可視化できる状態で、研究を実施する予定である。」を実施する。

そのためには、目的2「異なる水中歩行速度が高齢者の呼吸筋疲労に及ぼす影響を調査する」の結果を解析し、呼吸筋力に影響を与える歩速を調査したうえで、呼吸筋力に影響を与える水中歩行の条件を確定する。そして、その条件にて12週間水中歩行を実施し、肺機能および呼吸筋力増強を認めるかどうかを確認する。ただし、時速3kmの場合には、今までの被験者の方で、心拍数が非常に多くなる方がおられたため、必ず歩行時の脈拍は可視化できる状態で、研究を実施する予定である。研究の目的2の途中であり、次の研究日程が本年度の5月と6月になり、この被験者におけるプール使用料を使用しなかったために、次年度使用額が生じたと思われる。予定としては、研究を5月中旬および6月上旬に実施予定であり、6月までには終了予定である。
光重合型コンポジットレジンの光照射量と収縮応力の関係

光重合型コンポジットレジンは,歯質と強固に接着すると重合収縮応力を発生する.また,硬化時間の短縮およびレジンの重合度を増加させるために,照射光量の大きい光照射器が多く市販されている.しかし,光重合型コンポジットレジンの硬化速度が速くなると,重合収縮応力が増大する危険性がある.そこで,光重合型コンポジットレジンの硬化速度と重合収縮応力の関係を検討することを目的とし,光照射の条件が光重合型コンポジットレジンの重合収縮応力におよぼす影響を検討した.使用材料には,市販光重合型コンポジットレジン(フォトクリアフィル,クラレ)を使用した.コンポジットレジンの重合収縮応力の測定は,試作重合収縮応力測定装置を用いて,光重合型ボンディング材を塗布した黄銅製の金型に成形した内径6mmの円柱窩洞に光重合型コンポジットレジンを充填後光照射し,窩底に対して垂直方向に発生する収縮応力を測定した.この時,光照射器の入力電圧を70,100および110Vと変化させ,それぞれの照度(照射光強度)が400,600および800W/m^2とした.その結果,光重合型コンポジットレジンの重合収縮応力は,照度の増加にともない上昇した.これは,コンポジットレジンの硬化時に発生するレジン表面のフローが減少したためだと考えられる.そのため,光重合型コンポジットレジンの重合収縮応力を軽減させ硬化時間を短縮するためには,照射距離を長くし硬化初期に弱い光を照射してレジン表面のフローを十分に生じさせた後に,照射距離を短くし強い光を照射してレジンを完全に硬化させることが必要であると考えられる.光重合型コンポジットレジンは,歯質と強固に接着すると重合収縮応力を発生する.また,硬化時間の短縮およびレジンの重合度を増加させるために,照射光量の大きい光照射器が多く市販されている.しかし,光重合型コンポジットレジンの硬化速度が速くなると,重合収縮応力が増大する危険性がある.そこで,光重合型コンポジットレジンの硬化速度と重合収縮応力の関係を検討することを目的とし,光照射の条件が光重合型コンポジットレジンの重合収縮応力におよぼす影響を検討した.使用材料には,市販光重合型コンポジットレジン(フォトクリアフィル,クラレ)を使用した.コンポジットレジンの重合収縮応力の測定は,試作重合収縮応力測定装置を用いて,光重合型ボンディング材を塗布した黄銅製の金型に成形した内径6mmの円柱窩洞に光重合型コンポジットレジンを充填後光照射し,窩底に対して垂直方向に発生する収縮応力を測定した.この時,光照射器の入力電圧を70,100および110Vと変化させ,それぞれの照度(照射光強度)が400,600および800W/m^2とした.その結果,光重合型コンポジットレジンの重合収縮応力は,照度の増加にともない上昇した.これは,コンポジットレジンの硬化時に発生するレジン表面のフローが減少したためだと考えられる.そのため,光重合型コンポジットレジンの重合収縮応力を軽減させ硬化時間を短縮するためには,照射距離を長くし硬化初期に弱い光を照射してレジン表面のフローを十分に生じさせた後に,照射距離を短くし強い光を照射してレジンを完全に硬化させることが必要であると考えられる.
大規模非同期パルス伝搬ネットワークの実現とその計算原理の解析及び応用の研究

近年、脳の生理学的研究および数理的な理論研究より、脳特に大脳皮質中のニューロンは、多数の他のニューロンからの活動電位の詳細な時間情報を利用して高度な情報処理を実現しているのではないかとの仮説が脚光を浴びている。このようなニューロンはいわゆるコインシデンスディテクタとして動作し、複数のニューロンの協調的な(相関の強い)発火により情報が表現され、処理されている。このようなニューラルネットワークモデルにおいては、ニューロンの内部状態の連続性と、パルス伝搬時間の連続性が重要になる。すなわち、値も時間も連続な系として実現されていなければならない。このような、連続値・連続時間系では、実数を直接扱うことができるため、従来の有理数しか扱えないディジタル計算機に比べ、格段に高度な計算が実現できる。本研究では、連続な時間も値も扱うことが可能なアナログ電子回路で新しいニューロンモデルを構築し、これを用いて脳がおこなっている情報処理様式を研究することが目的である。そのため、非同期パルスニューラルネットワークモデルをアナログCMOS半導体技術を用いて集積回路化した。回路化したニューロンは、入力される多数の重み付けされた電圧パルスの入力タイミングに敏感に反応し、これらのパルスの一致性を検出して発火する。さらに、どのようにパルスが入力されてきたかの時間履歴によりその発火のタイミングを連続的に変化させる。また、これらニューロンをつなぐシナプスおよび軸索回路では、パルスの伝搬遅延を連続時間で変更でき、さらに結合重みも可変とした。これらの回路をつなぎ合わせて構成したネットワークでは、パルスの相関により情報をコードしているニューロングループが構成されるような、ダイナミ力ルセルアセンブリの自己組織化が可能である。このような、連続時間で連続値による計算は、従来のディジタルコンピュータでは実現不可能であり、本研究により初めてその実装の可能性が示された。本研究は大規模な非同期パルス伝搬ネットワークの時空間的な振る舞いを調べると共に,そのダイナミクスを情報理論的,脳計算論的および非線形力学的に解析し,さらにそれを工学的に応用するための基礎研究を行う事が目的である.そのため今年度は以下の点について研究を行った.1.集積回路化を可能なパルス伝搬ニューロンモデルの提案:本来無限小のパルス幅を有限に拡張することにより集積回路化を可能とした,新たなパルス伝搬ニューラルネットワークモデルを提案した.このモデルを用いた計算機実験を行い,モデルニューロンの基本特性やネットワークの情報処理能力を調べた.その結果,ニューロンの内部状態の値と出力パルスの時間間隔が,共にカオス的な複雑な挙動を示すことが明らかとなった.さらにこのニューロン多数から成るネットワークは,機能的結合によって構成される動的なセルアセンブリにより,入力パルス列の時空間情報の処理が可能であることも確かめられた.2.提案したニューロンモデルの集積回路化:上記モデルを,電圧モード及び電流モードの非同期アナログ技術を用いて集積回路化するため,基本データを収集する目的で簡単化したニューロン回路と連続時間遅延がプログラマブルに実現可能なシナプス回路のプロトタイプチップを設計した.さらに,これらを1.2μm CMOS半導体技術を用いて実際に製造した.製造したチップの試験結果より,大規模なネットワークを構成するために必要な基礎データを得ることができた.これらを元に,現在,中規模なテストシステムの設計を行っている.近年、脳の生理学的研究および数理的な理論研究より、脳特に大脳皮質中のニューロンは、多数の他のニューロンからの活動電位の詳細な時間情報を利用して高度な情報処理を実現しているのではないかとの仮説が脚光を浴びている。

このようなニューラルネットワークモデルにおいては、ニューロンの内部状態の連続性と、パルス伝搬時間の連続性が重要になる。すなわち、値も時間も連続な系として実現されていなければならない。このような、連続値・連続時間系では、実数を直接扱うことができるため、従来の有理数しか扱えないディジタル計算機に比べ、格段に高度な計算が実現できる。本研究では、連続な時間も値も扱うことが可能なアナログ電子回路で新しいニューロンモデルを構築し、これを用いて脳がおこなっている情報処理様式を研究することが目的である。そのため、非同期パルスニューラルネットワークモデルをアナログCMOS半導体技術を用いて集積回路化した。回路化したニューロンは、入力される多数の重み付けされた電圧パルスの入力タイミングに敏感に反応し、これらのパルスの一致性を検出して発火する。さらに、どのようにパルスが入力されてきたかの時間履歴によりその発火のタイミングを連続的に変化させる。また、これらニューロンをつなぐシナプスおよび軸索回路では、パルスの伝搬遅延を連続時間で変更でき、さらに結合重みも可変とした。これらの回路をつなぎ合わせて構成したネットワークでは、パルスの相関により情報をコードしているニューロングループが構成されるような、ダイナミカルセルアセンブリの自己組織化が可能である。このような、連続時間で連続値による計算は、従来のディジタルコンピュータでは実現不可能であり、本研究により初めてその実装の可能性が示された。
Ｓｏｒｇｕｍ　ｂｉｃｏｌｏｒにおける生物的硝化作用抑制（ＢＮＩ）機構の調査

ソルガムの疎水性生物的硝化抑制(BNI)物質であるソルゴレオンの分泌能が異なる6系統をJIRCAS内圃場にて栽培し、その根圏土壌の硝化活性および無機態窒素量を測定した。また、土壌微生物相の解析のためにDNAを抽出した。次に、ソルガムでの生物的脱窒抑制(BDI)能の評価試験のために必要な脱窒菌やガス類の準備を行うとともに、ソルガムのBDI物質の探索のために、ソルガムの水耕栽培を開始した。概ね順調に進展していた。バクテリア等実験用資材の確保には少々手間がかかりスムースに実施できないこともあった。当初予定された採用期間平成28年7月30日平成30年7月29日を平成28年7月30日平成29年4月29日に短縮した。
老化抑制遺伝子Klothoの骨軟骨および脊髄疾患における関与-ヒトKlotho遺伝子cSNPsとアデノウイルスベクターを用いた検討-

老化および老化関連疾患の背景にある分子メカニズムを解明する目的で、ヒトの老化によく似た多彩な表現型を示すklothoマウスの骨、骨髄、脊髄の検討を行った。klothoマウスでは骨粗鬆化が見られ、その背景には骨芽細胞と破骨細胞の両者の独立した分化障害に基づく骨形成と骨吸収の低下が存在することが明らかとなった。また、骨髄ではBリンパ球の割合が減少しており、Bリンパ球が破骨細胞形成支持細胞および破骨細胞前駆細胞として働いていることが示された。脊髄は小型でニッスル物質が少なく粗面小胞体の障害が疑われた。また、リボゾーム蛋白を作る前段階のリボゾームRNA遺伝子の転写活性が減少していた。更に、ヒトklotho遺伝子と骨軟骨疾患との関連を、ゲノム上のマイクロサテライト多型とSNPsを用いて検討した。マイクロサテライト多型は脊椎靭帯骨化症との相関は認められなかったが、骨粗鬆化および変形性腰椎症の重症度に関与していることが明らかとなった。骨粗鬆化との相関に関する検討では、マイクロサテライト多型の関与は若年群では弱く、閉経による骨量減少という環境因子の影響が少なくなる老年群で強く認められた。一方、変形性関節症に関して相関は弱いながら若年群で見られ、老年群では見られなかった。ヒトklotho遺伝子においてその機能に直接関連のあるcodingregionにおけるSNPsのスクリーニングを日本人と英国在住白人女性において行ったところ3カ所の共通SNPsが見られ、このうちpromoter領域(-395G->A)のSNPが高齢群において骨密度との間に有意な相関を示した。このG->A変異はゲルシフト法によって核蛋白との結合を著明に低下させることが明らかとなった。今後は転写制御を検討することによって老化の分子メカニズムの解明を目指す予定である。本年度では以下の実績をあげている。1.ラットの褐色細胞腫由来のcell lineであるPC12細胞、野生型マウスの頭蓋骨より採取した骨芽細胞、骨芽細胞と骨髄細胞の共存培養系より形成した破骨細胞、および肋軟骨より採取した軟骨細胞を培養し、それぞれの培養系におけるklothoの組換えアデノウィルスの導入効率についての至適条件を決定した。また、骨芽細胞系細胞株MC3T3-E1、破骨細胞前駆細胞としてマクロファージ系細胞株C7細胞、軟骨細胞系細胞株ATDC5の培養系においても至適条件を決定した。2.klotho欠損マウスの脊髄の解析を行った。生後6週のklothoマウスと野生型マウスの頚髄をKB染色し比較検討したところ、klothoマウスの頚髄前角細胞は、野生型マウスの前角細胞と比較して、明らかにその数は減少し、また細胞体も小さいことが判明した。また、細胞のニッスル物質が、klothoマウスの頚髄前角細胞では明らかに少なかった。これは、粗面小胞体の障害を示している。これはまた、リボゾーム、つまりRNAの量が少ないことを意味する。前角細胞の数が少なく大きさが小さいこと、前角細胞数が減少していること、粗面小胞体が障害されている所見はALSの所見に一致する。3.マウスcDNAをプローブとしてヒトcDNAライブラリーよりヒトklotho遺伝子を分離し全塩基配列を決定し、このヒトklotho遺伝子座の最終exonの下流にCAリピートによるマイクロサテライト多型が存在することを見出した。また、閉経後女性をマイクロサテライト多型によって解析したところ、klotho遺伝子が高齢者における骨量の減少、若年者における変形性腰椎症の重症度に関与していることが明らかとなった。1.昨年度のklotho欠損マウスの脊髄の解析に続いて、網膜、前根の解析を行った。

電顕所見において網膜の色素上皮細胞に空洞が見られ、これは加齢性変化と同様の所見であった。2.Klotho欠損マウスにおいて起こっている骨代謝回転の低下に対するアデノウイルスベクターの標的細胞を同定する目的で、klothoマウスで現象が確認されている骨髄Bリンパ球[B(+)細胞]が、破骨細胞前駆細胞となる可能性について検討した。RANKLの存在下で特に未分化なBリンパ球からB(-)細胞と同程度の破骨細胞が形成された。昨年までの結果と合わせると、骨髄Bリンパ球の中でも分化の進んだものがRANKLを産生して破骨細胞形成支持能を持つのに対して、未分化なものは破骨細胞前駆細胞として機能しうる可能性が示された(Manabe N, et al. J Immunol 167:2625, 2001)。破骨細胞の中には従来のCFU-GM由来のものの他に、Bリンパ球から形成される破骨細胞が存在し、klothoマウスに見られる骨代謝回転の低下に関与していることが推測された。3.ヒトのゲノム解析としては、ヒトklotho遺伝子座においてSNPsのスクリーニングを日本人と英国在住白人女性のサンプルを用いて行った。更に、日本人と英国人に共通に見られた3カ所のSNPsに関して、日本人閉経後女性364例、英国人女性1,187例においてそれぞれ骨密度(BMD)とのassociation studyを行った。日本人閉経後女性においては、promoter領域(-395G->A)およびexon4 (1818C->T)がBMDと有意な相関を示した。一方、英国人においては、加齢とともにその相関は強くなり、65歳以上の高齢群では、1818C->T SNP (P=0.010)と-395G->ASNPにおいてもBMDとの間に有意な相関が認められた(P=0.001)。以上の結果は、ヒトklotho遺伝子が人種差を超えて加齢に伴う骨密度の変化に関与している可能性を示唆するものと言える。1.骨軟骨疾患への関与:現在までの研究で、ヒトklotho遺伝子プロモーター領域のSNPである-395G->Aが人種差を超えて高齢女性において骨密度と有意な相関を示すことを報告したが、本年度はゲルシフトアッセイによって、このG->A変異は核内転写因子との結合能に影響を及ぼすことを明らかにした[J Bone Miner Res 17:1744,2002]。このG->A置換はklothoの発現効率に大きな変化を及ぼさなかったが、この近傍でdeletion studyを行ったところ、-410と-370の間で有意なルシフェラーゼ活性の低下が見られた(p=0.04)。以上より、この領域がklothoの上流シグナルの反応部位であることが明らかとなった。2.脊髄疾患への関与:昨年までに引き続いて、klothoマウスの脊髄前角細胞、前根と骨格筋の詳細な検討を行った。Klothoマウスの脊髄前角細胞は大きさが小型であったが脊髄前根の軸索の太さは野生型と差が無く、軸索の太さは必ずしも神経細胞体の大きさと相関しないことが明らかとなった。また、klothoマウスの骨格筋の筋線維は小径であったが、神経原性、筋原性、いずれの変性所見も認められなかった。
ヨーロッパ史における財政と国家構造

本研究の研究成果をまとめるにあたっては、過去2年間にわたる個別研究と研究会での報告・討論の蓄積に基づいて、研究代表者を中心に、各研究分担者が相互に調整を行ないつつ、報告書の作成を準備した。まず、代表者・堀井が、ヨーロッパ史における租税国家の変遷について、古代オリエントから20世紀の現代の国家財政にいたるまで通観し、そこにおける諸問題を三点(制度史としての財政史、財政危機と変革・革命の問題、財政需要の調整と経済の問題)に整理して提示した。これをうけて、各個別分野について、それぞれ最も適切と思われる研究分担者が、自らの専門知識を生かしつつ執筆にあたった。こうしてまとめあげられた別添の小冊子『ヨーロッパ史における財政と国家構造』は、本研究の成果の主要部分を発表したものである。まず、(1)「ハカーマニシュ朝ペルシア帝国の税制」(川瀬豊子)は、ハカーマニシュ(アカイメネス)朝時代のペルシア帝国の統治の基礎をなすサトラプ制の導入と、それに伴う帝国の財政改革の実態を、従来のギリシア語史料だけでなく、城砦文書と呼ばれるペルセポリス出土の王室経済文書からも解明している。(2)「オランダの金融へゲモニーと18世紀ヨーロッパの国際関係」(川北稔)は、オランダ資本の動向が18世紀ヨーロッパの国際関係、とくにイギリスの近代世界システム内でのへゲモニー国家への上昇に大きな役割を果たしたことを、財政史の視点から明らかにしている。(3)「フランス革命初期の財政問題」(堀井敏夫)は、革命の直接の引き金になった財政危機の問題から、フランス革命史研究を再検討することを試み、従来とは違ったフランス革命像を描き出している。(4)「自由都市フランクフルトの市政構造」(南直人)は、ドイツでの近代的国民国家成立の際、統合されていった都市国家の変遷を、市財政の転換という面から把えている。本年度は,ヨーロッパ史における国家構造の変動と財政問題が与える影響およびその役割との関係を解明するために,以下の研究会を開催し,そこでの報告・討論を中心に,問題点の提示・整理・検討を行なった.(1)「租税国家の諸問題ーおよび財政問題から見たフランス革命ー」(報告者・堀井敏夫)では,最初の報告として,古代オリエントから中世・近世に至る,研究全体に関する基本的な問題提起がなされるとともに,その具体的な研究課題の最初として,フランス革命期における財政問題についての発表がなされた.アンシアン・レジーム期と革命期の財政の連続と財政改革の遅れの原因についての考察から近代国家における財政の位置づけが試みられた.(2)「税と『生産様式』論」(報告者・江川温)では, M・バクーシュ, S・アミン, C・ウィッカムなどの研究を足がかりとして,税と生産様式の相関関係,とりわけ封建的生産様式との係わりについての報告がなされた.そこでは,西欧封建社会のバン領主権の問題,地代と租税の関係,封建制下における保護の代償と税の関係,などについての議論が深められ,「税制」という側面での,西欧封建社会の世界史的な位置づけが模索された.(3)「ハカーマニシュ朝における国家財政について」(報告者・川瀬豊子)では,ペルセポリス出土の城砦文書などの原史料にもとづいた,ダーラヤワウ1世治世下のペルセポリス王室経剤についての,具体的かつ詳細な研究が発表された.そこから,より広い古代オリエント史における財政の問題を考える上での,ひとつの視座を得ることができた.本年度は、前年度の研究成果をふまえ、ヨーロッパ近代(主としてオランダ・イギリス・ドイツ)における財政問題と国家構造の変遷に関する諸問題について、以下にしるす研究会を開催して、報告・討論を行なった。

そして、それと前年度の研究成果をあわせて、いくつかの問題点を整理し、研究成果報告書において2年間にわたる研究の総括を行なった。研究成果全体の概要については、別紙様式2の方に譲り、本年度に開催した研究会での研究実績を概観する。(1)「オランダの金融ヘゲモニーと18世紀ヨーロッパの国際関係」(報告者・川北稔)では、17世紀に近代世界システム内でのヘゲモニー国家となったオランダが、18世紀中頃まではまだ金融面で圧倒的な力を有し、そのことが次のヘゲモニー国家イギリスの勃興を、とくにフランスとの対抗上、大いに促進することとなったという事情が明らかにされた。国家財政上の問題が、18世紀の国際関係の変遷に強い影響を及ぼしたことをオランダ資本という従来とは違った視点から考察したものである。(2)「イングランドにおける『十分の一税』:15401640」(報告者・指昭博)は、イギリス宗教改革に伴う修道院解散によって、「十分の一税」徴収の権利が俗人の手に移り、教区民との間に税徴収をめぐる紛争が瀕発したことを明らかにした。国家の外にある教会組織が徴収した「十分の一税」の世俗化、近代国家財政への吸収の一例が示されている。(3)「自由都市フランクフルトの市政構造」(報告者・南直人)では中世以来の主権をもつ独立都市国家であったフランクフルトが、ドイツ統一への動きの中で、近代国民国家としてのドイツ帝国の中へ統合されてゆく過程が、市政構造、とくに市財政の変遷の面から考察されている。
先天性大脳白質形成不全症における予後関連因子としての神経細胞障害に関する病態研究

Pelizaeus-Merzbacher病(PMD)は中枢神経系の先天性大脳白質形成不全症の代表的疾患で、臨床的に生後から重度の精神運動遅滞を呈するが、10歳前後を堺に緩除に運動機能が低下する。この晩発性運動機能低下の原因として二次的神経障害の関与が考えられるが、その病態は全く不明である。我々は本疾患の一次病態である髄鞘形成不全により、無髄鞘状態に起因する神経細胞の異常なエネルギー代謝状態を来たし、これがミトコンドリア機能障害を誘導し、その結果過酸化ストレスによって、神経細胞体の変性が起こる、という仮説を立てた。本研究の計画はPMDモデルマウスを用いて、以下の3項目について、順次解析を進めていく。1神経細胞の軸索及びミトコンドリアの組織形態学的な変化の解析。2変性神経細胞の免疫組織学及び電気生理的な特徴の解析。3神経細胞のエネルギー代謝及びミトコンドリア機能の解析。本年度は既に13週齢PLP1 Tgマウスにおいて、両側大脳一次運動野及び脊髄錐体路、線条体、内包での髄鞘形成不全と軸索の変性を電子顕微鏡で確認できた。23週齢マウスの脳凍結切片を用いて、変性神経染色Fluoro-Jade C stainingを行った。正常マウス(wild-type)と比べて、PLP1 Tgマウスの脳梁及び内包における神経軸索変性シグナルが増加することが確認された。33週齢マウスを用いて、聴性脳幹反応(Auditory brainstem response; ABR)を測定した。ABRの波形について、正常マウス(wild-type)でI波からV波まで検出されるのに対し、PLP1 TgマウスではI波からIII波までしか検出できなかった上に、潜時延長が確認された。機序として,脳幹白質の髄鞘形成不全がまだらであることで神経伝導速度にばらつきが生ずるためと考えられている。Pelizaeus-Merzbacher病(PMD)は中枢神経系の先天性大脳白質形成不全症の代表的疾患で、臨床的に生後から重度の精神運動遅滞を呈すが、10歳前後を堺に緩除に運動機能が低下する。本研究では、細胞形態と錐体神経細胞のミトコンドリア機能、神経電気生理学的な変化に焦点を当て、そこからグリア細胞と神経細胞機能の相互関係に来す病態を解明し、最終的に髄鞘形成不全に共通する神経細胞本体の生理機能変化を解明することを目的とする。本研究の計画は以下の3項目について、PMDのモデルマウスを用いて、順次解析を進めていく。本年度の実績として13週齢PLP1 Tgマウスを用いて、大脳一次運動野及び脊髄錐体路、線条体、内包での髄鞘形成不全と軸索の変性を電子顕微鏡で確認できた。今後は電子顕微鏡で神経細胞体及び軸索でのミトコンドリアの数と形態変化の有無を検討する。23週齢PLP1 Tgマウスの脳スライスを用いて、大脳一次運動野部位の自発的な抑制性シナプス後電流を測定した。現在は、電気生理情報のサンプル数を増やし、モデルマウスの運動ニューロンの発火特性及び興奮性・抑制性シナプス後電流の解析を進めている。本年度既に電子顕微鏡の標本を作製した。電気生理実験の手法も習得したため。本研究では、神経細胞形態と錐体神経細胞のミトコンドリア機能、神経電気生理学的な変化に焦点を当て、そこからグリア細胞と神経細胞機能の相互関係に来す病態を解明し、最終的に髄鞘形成不全に共通する神経細胞本体の生理機能変化を解明することを目的とする。23週齢マウスを用いて、聴性脳幹反応(Auditory brainstem response; ABR)を測定した。

ABRの波形について、正常マウス(wild-type)でI波からV波まで検出されるのに対し、PLP1 TgマウスではI波からIII波までしか検出できなかった上に、潜時延長が確認された。機序として,脳幹白質の髄鞘形成不全がまだらであることで神経伝導速度にばらつきが生ずるためと考えられている。今年度既に聴性脳幹反応(ABR)の測定手法を習得した。PMDモデルマウスを用いて、神経形態学の実験と電気生理の実験(ABR)を行った。Pelizaeus-Merzbacher病(PMD)は中枢神経系の先天性大脳白質形成不全症の代表的疾患で、臨床的に生後から重度の精神運動遅滞を呈するが、10歳前後を堺に緩除に運動機能が低下する。この晩発性運動機能低下の原因として二次的神経障害の関与が考えられるが、その病態は全く不明である。我々は本疾患の一次病態である髄鞘形成不全により、無髄鞘状態に起因する神経細胞の異常なエネルギー代謝状態を来たし、これがミトコンドリア機能障害を誘導し、その結果過酸化ストレスによって、神経細胞体の変性が起こる、という仮説を立てた。本研究の計画はPMDモデルマウスを用いて、以下の3項目について、順次解析を進めていく。1神経細胞の軸索及びミトコンドリアの組織形態学的な変化の解析。2変性神経細胞の免疫組織学及び電気生理的な特徴の解析。3神経細胞のエネルギー代謝及びミトコンドリア機能の解析。本年度は既に13週齢PLP1 Tgマウスにおいて、両側大脳一次運動野及び脊髄錐体路、線条体、内包での髄鞘形成不全と軸索の変性を電子顕微鏡で確認できた。23週齢マウスの脳凍結切片を用いて、変性神経染色Fluoro-Jade C stainingを行った。正常マウス(wild-type)と比べて、PLP1 Tgマウスの脳梁及び内包における神経軸索変性シグナルが増加することが確認された。33週齢マウスを用いて、聴性脳幹反応(Auditory brainstem response; ABR)を測定した。PMDモデルマウスを用いて、中枢神経細胞の免疫組織学的な特徴の解析及びエネルギー代謝解析を行う予定。3週齢モデルマウスの大脳一次運動野、帯状回運動野の神経シナプトソームを単離し、シナプトソームのミトコンドリアによる基礎呼吸、共役呼吸および最大呼吸を細胞外フラックスアナライザーでモニタリングする。来年度は、PMDモデルマウスを用いて、大脳一次運動野部位の運動ニューロンの発火特性及び興奮性・抑制性シナプス後電流の解析を行う予定。脳組織シナプトソームにおけるエネルギー代謝の測定を行う予定。
高感度レポーターシステムとプロテオゲノミクスによる代謝性骨疾患治療標的分子の同定

Wntシグナルの破綻は様々な病態をもたらす。疾患モデルにおけるWntシグナルのプロテオゲノミクス解析は、重要な発見をもたらしてきた。しかしどのWntシグナル分子が骨形成に重要か不明な点が多い。本研究では、海外共同研究者Major博士の研究室で開発した解析システムを利用して、骨形成におけるWntシグナル調節因子を1ゲノムワイド遺伝子機能獲得アプローチであるCrispr-Aスクリーニング、2リン酸化質量分析、および3活性化リン酸化酵素を定量するmultiplexed kinase inhibitor beads-質量分析、により同定する。本統合的解析により代謝性骨疾患の治療薬標的分子を決定する。
東南アジアの種に基づくヌスビトハギ属分類体系の再検討

本研究では、東南アジアを中心に入手した液浸標本および乾燥標本に基づいて、ヌスビトハギ属および近縁属のDendrolobium属とPhyllodium属における花序形態の比較研究を行った。実体顕微鏡および走査型電子顕微鏡を用いて、花序における苞葉および花の配列パターンと発生パターンを観察し比較検討を行った。その結果、以下のことが明らかになった。1.ヌスビトハギ属の花序は茎の先端部に形成され、花序軸にらせん状に配列した鱗片状の苞葉の腋に側生花序をつくる。花は側生する花序の軸の背軸側に偏ってつく。2.Dendrolobium属では花序は普通葉の腋に生じる。花は花序軸にらせん状に配列する種と、花序軸の背軸側に偏ってつく種とがある。3.Phyllodium属では花序軸は頂小葉が退化し特殊化した葉の腋に生じる。いずれの種も、花は花序軸の背軸側に偏って配列する。花が軸の背軸側に偏って配列するという性質が3つの属に共通してみられたことから、ヌスビトハギ属の側生花序はDendrolobium属やPhyllodium属で普通葉あるいは退化した葉の腋に生じる花序と相同であることが明らかとなった。したがって、Dendrolobium属やPhyllodium属の花序を抱く葉が鱗片葉へと大きく退化することによってヌスビトハギ属の偽総状花序が生じたと考えられる。また、らせん配列を残しているDendrolobium属は最も原始的であることが明らかとなった。今後、Phyllodium属とヌスビトハギ属の花序を詳しく比較することにより、ヌスビトハギ属の花序形態の進化傾向を推定することが可能となった。これにより、ヌスビトハギ属の亜属や節の系統関係を探る手がかりが得られるものと期待できる。1.インドシナ半島から収集されたヌスビトハギ属植物の未同定標本約450点について研究した。その結果、これらの種名を定め、同地域のヌスビトハギ属植物相を明らかにした。この研究結果はパリ自然史博物館からFlore du Cambodge du Laos et du Viet-Namの27巻として、1993年に出版される。2.上の研究中、ラオスで採集された標本の1枚が新種のものであることを明らかにした。この植物は花序が長く、花序の節はまばらで、各節に2-3個の花をつけるなどの特徴が認められた。この特徴により、この新種はPodocarpium亜属の種と判定された。この結果をJournal of Japanese Botany67巻6号に発表した。
汽水域における渦鞭毛藻群集の遷移メカニズム-古生態学への応用に向けて-

本研究では汽水湖中海で2年間,水質,渦鞭毛藻群集,休眠胞子(シスト)の定期的な調査を行い,(1)中海に生息する渦鞭毛藻群集の実態,(2)これら渦鞭毛藻群集が環境変化の中でどのような変動を見せるのかを明らかにすることができ,(3)群集変動はどのようなメカニズムのもとで起きているのかについて手がかりを得た.これらのことは今後の汽水域での渦鞭毛藻研究の指針になるものと考えられる.中海の渦鞭毛藻群集として32種が認識された.以前の中海におけるプランクトン調査では渦鞭毛藻は多くて数種が認識されていたにすぎない.したがって本研究で初めて中海の渦鞭毛藻群集の実態が明らかになったと言える.この群集で優占し,しかもほぼ周年観察されるものとしてProrocentrum minimum,Heterocapsarotundata,small Gymnodinium complexがあげられる.特にProro.minimumの赤潮状態にも至る圧倒的な優占と無殻渦鞭毛藻の多様性の高さが中海渦鞭毛藻全体の特徴として指摘できる.中海では上述したように3つのグループが周年存在するがその個体数の変動は激しい.群集変動のメカニズムについては,汽水域が極めて環境変動が激しいことから,環境が短期間に大きく変化するような場所では常に環境状態をモニターできる状況に渦鞭毛藻が存在することが他種に対してアドバンテージを得ることになると考えられる.これはどういう形にしろ周年水中に遊泳体として存在することが環境変化に対する素早い対応を導くことを意味する.その意味では本湖で優占する上記3グループのほとんどがこの条件のもとに生息し,汽水環境に適応していると言える.これらのことから,シスト形成種は不適環境をしのぐための適応と考えられてきたが,汽水環境では特に独立栄養種は,シスト形成についてはそれほどプラスには働かないと考えられる.以上のことを考慮すると,古生態学へ渦鞭毛藻シスト群集を応用する時に過去のシスト群集がその当時の汽水湖の遊泳体群集を忠実に反映しているとは考えにくい.そのような状況を考えれば中海底質に多い従属栄養種のシスト群集の遊泳体群集の中での働きをさらに調べる必要があろう.本研究では汽水湖中海で2年間,水質,渦鞭毛藻群集,休眠胞子(シスト)の定期的な調査を行い,(1)中海に生息する渦鞭毛藻群集の実態,(2)これら渦鞭毛藻群集が環境変化の中でどのような変動を見せるのかを明らかにすることができ,(3)群集変動はどのようなメカニズムのもとで起きているのかについて手がかりを得た.これらのことは今後の汽水域での渦鞭毛藻研究の指針になるものと考えられる.中海の渦鞭毛藻群集として32種が認識された.以前の中海におけるプランクトン調査では渦鞭毛藻は多くて数種が認識されていたにすぎない.したがって本研究で初めて中海の渦鞭毛藻群集の実態が明らかになったと言える.この群集で優占し,しかもほぼ周年観察されるものとしてProrocentrum minimum,Heterocapsarotundata,small Gymnodinium complexがあげられる.特にProro.minimumの赤潮状態にも至る圧倒的な優占と無殻渦鞭毛藻の多様性の高さが中海渦鞭毛藻全体の特徴として指摘できる.中海では上述したように3つのグループが周年存在するがその個体数の変動は激しい.群集変動のメカニズムについては,汽水域が極めて環境変動が激しいことから,環境が短期間に大きく変化するような場所では常に環境状態をモニターできる状況に渦鞭毛藻が存在することが他種に対してアドバンテージを得ることになると考えられる.これはどういう形にしろ周年水中に遊泳体として存在することが環境変化に対する素早い対応を導くことを意味する.その意味では本湖で優占する上記3グループのほとんどがこの条件のもとに生息し,汽水環境に適応していると言える.これらのことから,シスト形成種は不適環境をしのぐための適応と考えられてきたが,汽水環境では特に独立栄養種は,シスト形成についてはそれほどプラスには働かないと考えられる.以上のことを考慮すると,古生態学へ渦鞭毛藻シスト群集を応用する時に過去のシスト群集がその当時の汽水湖の遊泳体群集を忠実に反映しているとは考えにくい.そのような状況を考えれば中海底質に多い従属栄養種のシスト群集の遊泳体群集の中での働きをさらに調べる必要があろう.中海での渦鞭毛藻調査ため1998年8月より本格的なフィールド調査を開始した.島根県内水面水産試験場の定期調査に毎回参加し,1998年8月から1999年2月まで毎月中海に設定されている5定点でTFO式コアサンプラーおよびエックマンバージを用いて底質を採泥した.同時にバンドン採水器で表層水と底層水を採取した.採泥サンプルは表層2cmのみを取り分け冷蔵し,新年度に発芽実験で利用する予定である.また渦鞭毛藻シストの計数を毎回行っている.採水サンプルについては500CCをグルタールアルデヒドで固定し,250ccを生サンプルのまま研究室に持ち帰った.固定サンプルは濃縮後逐次植物プランクトン群集を明らかにし,渦鞭毛藻グループを取り巻く他の分類群の一次生産者の状況を分析している.生サンプルは採水後24時間以内に検鏡し,主として無殻渦鞭毛藻の産出状況のデータを収集している.

一方,3カ月に1度は中海に設定した10測点について上記の月例調査と同じ内容で精査を行っている.1998年度は9,12月に実施し,1999年3月も予定している.以上が1999年2月までの調査概要である.渦鞭毛藻やその他の植物プランクトン群集の1年を通じての変動特性等は調査開始後まだ7カ月ということで詳細はまだ明らかではない.しかしながら,中海の渦鞭毛藻では無殻渦鞭毛藻が量的にも種類的にも大きな位置を占めていることが具体的なデータとして明らかになったし,Gyrodinium impudicumのように今まであまり国内で報告のない種がブルームに近い形にまで増殖していたといった新しい知見が数多く見られている.中海での渦鞭毛藻を中心とした微細藻類の調査も2年めに入り引き続き定期調査中心の研究を継続中である.また今年度から採泥試料中の休眠胞子がどのような種類の藻類を水界中に供給しているかを見るため発芽実験も開始した.この1年半の間に中海の渦鞭毛藻群集の今まで知られてこなかった多様性が明らかになりつつある.特に目立つのは小型の無殻渦鞭毛藻の多さである.10μmほどの小型のもので,今までの中海のプランクトン研究ではほとんど無視されてきたものと考えられる.いまのところsmall Gymnodinium complexとしてまとめているが,34種は区別されるものと推測される.また同サイズのHeterocapsa rotundadaの全湖的な存在と数の多さも注目される.さらに赤潮・有毒プランクトン(Harmful microalgae)とされるものが何種類か確認されている.Dinophysis acuminataは有毒渦鞭毛藻だが中海では比較的コンスタントに検鏡中に見つかる.その他Gymnodinium mikimotoiが観察されたが数量的には多くはない.赤潮種としては前述のProrocentrum minimumの他,Noctuluca scintillansが中,底層で赤潮状態になり,塩分濃度との関連が考えられる.その他Scrippsiella trochoideaなど中海では赤潮状態にはならないが赤潮種として知られているものが何種か確認された.渦鞭毛藻ではないがChattonella marinaと思われる個体もミックスカルチャーの中で確認されておりHarmful algaeの観点から中海のプランクトンを見てゆく姿勢と,どのような形で古環境研究にフィードバックできるかを検証する必要性を認識した.底質中の渦鞭毛藻シストの渦鞭毛藻遊泳体群集への影響は本研究の古生態学への応用という面で最も重要視される面ではあるが,今のところミックスカルチャーで出現するプランクトンの確認作業を進めている段階である.本研究では汽水湖中海で2年間,水質,渦鞭毛藻群集,休眠胞子(シスト)の定期的な調査を行い,(1)中海に生息する渦鞭毛藻群集の実態,(2)これら渦鞭毛藻群集が環境変化の中でどのような変動を見せるのかを明らかにすることができ,(3)群集変動はどのようなメカニズムのもとで起きているのかについて手がかりを得た.これらのことは今後の汽水域での渦鞭毛藻研究の指針になるものと考えられる.中海の渦鞭毛藻群集として32種が認識された.以前の中海におけるプランクトン調査では渦鞭毛藻は多くて数種が認識されていたにすぎない.したがって本研究で初めて中海の渦鞭毛藻群集の実態が明らかになったと言える.この群集で優占し,しかもほぼ周年観察されるものとしてProrocentrum minimum,Heterocapsa