hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有線回線と無線回線を考慮した超高速ネットワークに対する通信制御技術の開発

ギガビットを超える高速な有線回線および無線回線を利用したネットワークにおいて、大容量データを高速に送信する基礎技術の検討を行った。特に本研究では、インターネットにおいてデータ送信速度を制御するTCP(Transmission Control Protocol)技術に着目し、高速な有線回線および無線回線に対応できる高速TCP技術の提案を行い、その効果を確認した。本研究の目的は,有線回線と無線回線が混在する高速ネットワークにおいて,ハイビジョン動画データなどの大容量データを高速に送信可能とする新たなネットワーク制御技術を開発することである。平成19年度は以下の4つを行った。(1)申請者が提案した衛星回線に適したTCP-STARと現有の高速有線回線向けの輻輳制御方式を応用,して,ギガビットを超える高速な有線回線に対応可能なTCP輻輳制御方式の検討を行った。(2)上記の(1)で検討した技術とTCP-STARの技術を利用して,ギガビットを超える高速有線回線と高速無線回線が混在するネットワークにおいて,高速かつ効率的なデータ通信を可能にするコネクション分割機構を提案した。さらに,提案方式では効率的なデータ転送を行うために,パケットロス率に応じてパケット長と再送方法を変更する新たな機能を導入した。提案方式をネットワークシミュレータns2により評価した結果,従来方式よりもスループットが向上することを確認した。さらに,提案方式は従来方式よりも冗長データ量を大幅に減少できることが分かった。(3)緊急・重要データの送信で必要となる安定したスループットの確保をTCPの輻輳制御で実現する技術を提案した。提案方式では,重度の輻輳を回避するために,スループットの確保が難しい場合には目標帯域を一時的に減らすことで,安定したスループットの確保を行っている。Ns2を利用して提案方式の評価を行った結果,従来方式よりも安定したスループットが得られることが分かった。(4)申請者の実験計画が超高速インターネット衛星WINDSの利用実験計画に採択され,WINDSを利用した提案方式の評価実験の実施を行うための準備を行った。本研究の目的は、有線回線と無線回線が混在する高速ネットワークにおいて、ハイビジョン動画データなどの大容量データを高速に送信可能とする新たなネットワーク制御技術を開発することである。平成20年度は以下の4つを行った。(1) DCCP輻輳制御方式を利用したスループット確保技術の検討を行った。シミュレーション評価を行った結果、Webトラフィックのような生存期間が短いTCPフローが混在する環境において、提案方式はアプリケーションが要求するスループットを確保しつつ、UDPよりもTCPとの親和性が高いことを確認した。(2)有線回線と無線回線の1つである無線LANを利用したネットワークにおいて帯域確保を目指したTCP輻輳制御方式の提案を行った。シミュレーションによる評価を行った結果、従来方式よりもある程度帯域が確保できることが明らかとなった。(3)研究代表者が提案した衛星回線に適したTCP輻輳制御方式TCP-STARは衛星回線上において高速通信が可能であるが、従来TCPとの親和性に問題があることが前年度までの研究で明らかとなっていた。そこで、衛星回線と地上回線が混在する高速ネットワークにおいて、高速性を保ちつつ、従来TCPとの親和性を向上するTCP輻輳制御方式の提案を行った。提案方式は、TCP-STARと有線回線において高いTCP親和性が得られるTCP-Fusionの制御を応用することで実現した。シミュレーションによる評価を行った結果、提案方式はTCP-STARよりも大幅にTCP親和性が向上していることが分かった。(4)超高速インターネット衛星WINDSを利用して、本研究で開発したTCP輻輳制御方式の基礎性能の評価実験を行った。その結果、従来TCPと比べ高いスループットが得られることを確認した。しかし、データ送出方法に関して課題があることが明らかとなった。
ヘテロ環で拡張された新規多段階酸化環元系の開発

安定なラジカルイオン種を経由する多段階酸化環元系化合物は有機分子性金属への応用、情報記録材料への応用、あるいは光電子移動系や光エネルギ-変換系への応用が可能であり、今日、極めて高い関心が寄せられている。本研究においてはこの分野で以下にような優れた研究成果を挙げることが出来た。1.7員環状π電子系が共役したラジアレンの最初の例として1を合成した。1は安定なアニオンラジカルを経由する1電子2段階酸化環元系であり、クロラニルより強い電子受容体であることを明らかにした。2.トリスベンゾキノシクロプロパンをチエノキノノイドで拡張した2を合成した。2は両性を示すラジアレンとして最初の例である。また、2は近赤部に強い吸収を示した。3.ジフェノキノンの中央部にチエノキノノイド構造が導入された3環性キノン3およびそのテトラアルキル誘導体を合成した。これらの化合物は可逆な1電子3段階の酸化環元系であり、安定に単離された3環性キノンとして最初の例である。また両性を示すキノンとしても最初の例である。3からは安定なラジカルアニオンと安定なカチオンラジカルが発生した。ERSスペクトルの研究からスピン電子密度を求めることが出来た。4.各種クロミック材料および人工光合成系に於ける電子伝達媒体として極めて応用価値が高いビオロゲン分子の中心部にへテロ5員環を導入したヘテロ環拡張型ビオロゲンである4や5を合成し、X線結晶解析を行い、また4や5が3環性化合物であり、高度に拡張されたビオロゲンであるにもかかわらず、平面分子で、かつ剛直であることを明らかにした。4や5のカチオンラジカルは吸光度の強い第2バンドが可視部に現れること、また4や5は強い蛍光発光を示し、蛍光量子収率は極めて高いことも明らかにした。
院内学級のための国際理解教育ネットワーク創生に関する実践研究

平成15年度の研究実施計画に基づき、メディア・ツールを利用したネットワーク創生を行った。(1)掲示板型ツール「コラボード」のプログラミングと実装を行い、アメリカ・スタンフォード大学医学部子供病院との連携授業を行った。文字と共に、写真を載せる機能を付加した。(2)掲示板型ツール「コラボード広場」のプログラミングと実装を行った。これは(1)における時間差の問題を解決するため、「コラボード」の履歴を子供達が楽しめるように表示する装置である。(3)大学生が支援する掲示板型翻訳ボックスの「翻訳工房」を用いた翻訳作業の授業実施を行った。日米のグループ作業で校正しながら、母国語に関する助言や情報提供を行い、協調学習の揚とする試みは、文部科学省主催情報処理教育研究集会(平成15年11月8日)における特別デモンストレーションの中核部分のコンテンツ事例として行われた。日経ITビジネス&ニュース等での報道参照。(4)チャットシステムChat'n'Debateによる院内学級(中学生)との協調学習の実験を行った。大学レベル(北海道大学英語III)の作文授業と中学校(北海道大学医学部付属病院・院内学級)における国際理解学習・英語授業との教育連携を行い、学習への意欲・態度変化を軸とした定性評価を試みた。(5)設備関連では、PHS利用無線方式の小型パソコンの配備を行い、病院内での遠隔授業であるベッドサイド・ティーチングを試行する段階まで進展した。研究成果は論文にまとめ、6編発表したが、全て学会(うち国際学会及び国内国際部門2件)で口頭発表を行った。また、日米「遠隔教育」国際シンポジウム『外国語教育における遠隔教育-ブロードバンド時代の教授法変革を求めて-』(平成15年12月18日於北海道大学)において、スタンフォード大学側からH.Lipton Okano講師、本研究から西堀(「超高速ネットワークと英語教授法の開発-ブロードバンド時代の異文化コミュニケーション-」)が参加し、発表を行った。なお、研究成果の取りまとめは、北海道大学言語文化部・大学院国際広報メディア研究科の研究報告叢書NO.55(総数170頁)として平成15年3月末に刊行される。平成14年度の研究実施計画に基づき、ネットワーク創生の準備段階として、メディア・ツールの作成を重点的に行った。(1)第1段のシステムとして、北海道大学病院の院内学級の子供達が書き込む掲示板型ツール「コラボード」のプログラミングと実装を行った。実験的に、院内学級の子供連が質問事項を書き込み、その返事を、オーストラリア・メルボルン王立子供病院の院内学級の子供連が書き込み、自動的に掲示板に表出できる環境を整えた。(http://chup.cims.hokudai.ac.jp./yuri/collaboard/)(2)第2段のシステムとして、院内学級の子供達の質問を、相手国の言語に直す作業を大学生が支援する掲示板型翻訳ボックスのプログラミングと実装を行った。北海道大学で英語を学ぶ学生達が日本語から英語への翻訳作業を行う。メルボルン工科大学あるいはアメリカ・スタンフォード大学で日本語を学ぶ学生達が英語から日本語への翻訳作業を行う。日米のグループ作業で校正しながら、母国語に関する助言や情報提供を行い、協調学習の場とする。(3)チャットシステムChat' n' Debateによる院内学級(中学生)の協調学習の実験を行った。提携校は札幌大谷中学校であり、1クラスが1学期間に5回の院内学級との実験授業を行い、学習への態度の変化等の定性評価を試みた。(4)設備としては、院内学級用に、ポータブル型パソコンを備え、液晶データプロジェクターと組み立てスクリーンを使用した可動式の授業用設備を整えた。将来的にはベッドサイド・ティーチングが可能になることを想定している。研究成果は論文にまとめ、5編発表したが、全て学会(うち国際学会は2件)で口頭発表を行った。また、3月13日にメルボルン王立チルドレンズ・ホスピタルを訪問し、付設の教育研究所において、連携授業について、調査と準備を行った。

また、日米「遠隔教育」国際シンポジウム『外国語教育における遠隔教育-ブロードバンド時代の教授法変革を求めて-』(平成15年12月18日於北海道大学)において、スタンフォード大学側からH.Lipton Okano講師、本研究から西堀(「超高速ネットワークと英語教授法の開発-ブロードバンド時代の異文化コミュニケーション-」)が参加し、発表を行った。なお、研究成果の取りまとめは、北海道大学言語文化部・大学院国際広報メディア研究科の研究報告叢書NO.55(総数170頁)として平成15年3月末に刊行される。
映像表現と古典的修辞技法との対応関係の情報学的分析

本研究は,様々な映像表現と古典修辞学の諸技法との相同性を情報学的な観点から分析するための,双方の技法の照応関係を表したオントロジーの構築を目的に,その基本単位としては古典修辞学の転義法を抽出し,それと対応する映像データとしては近年のCM好感度ランキング57件及び1960年代の『NHK紅白歌合戦』約130曲などを主な分析対象とした。成果としては,カメラワークの結合関係をネットワーク構造で可視化した人工知能学会での報告,実験映画ジャンルにおける技法に関する招待講演(パリ第8大学主催)が挙げられる。1.分析用データの収集:(1)西洋古典修辞学を継承したデュマルセの『転義法概論』(1730年)のうち,修辞技法に関する具体的な記述箇所をデジタルテキスト化した。(2)分析用の映像として,まずCM総合研究所が公開しているCM好感度ランキングの過去10年分のデータのうち「好感度の高いCM」の映像をネット上で入手した。次いで,音楽番組における映像表現の分析を行うデータとして『NHK紅白歌合戦』の1960年代の映像で現存しているものの中から4年分について編集ソフトに取り込んで楽曲ごとに映像に切り分け,さらに一曲ごとのカット表を作成すると共に,各カットで用いられているサイズ,アングル,カメラワーク等の情報を付加した。2.分析手法に関する情報収集:本研究と同様,情報学的観点から映像表現の修辞学を研究している近畿大学の川村洋次教授の研究室を訪問し,川村氏が10年以上に亘って開発してきた「広告映像制作支援情報システム」について,その構成,特に映像素材の格納方式とインデックスの切り出し及び検索時に用いる重み付けの設定方法などの詳細を確認し,本研究で構築予定の撮影技法オントロジーの参考とした。3.国内の学会での報告:上述した『NHK紅白歌合戦』のデータを用いた修辞学的規範/偏差概念による予備的分析の報告を人工知能学会第2種研究会のことば工学研究会において行い,またそれをさらに発展させてネットワーク概念を用いた分析が2016年6月に開催される人工知能学会全国大会の発表論文として採択された。分析データの作成に予想以上の時間と労力を要したため,修辞技法及び映像技法のオントロジー化の作業がやや遅れている。1.分析用データの追加:(1) 2016年度にデジタル化した,西洋古典修辞学の集大成であるデュマルセの『転義法概論』(1730年)の翻訳を開始し,修辞技法オントロジー構築のための基本単位を抽出した。(2) 2016年度にCM総合研究所から入手した,2008年度から2015年度までのモニター調査によるCM好感度ランキングのデータのうち「好感度の高いCM」57点について,各CMのカット数及び各カットの実時間(小数点以下の秒数を含む),セリフやナレーション,また各CMの継続時間中にBGMなどの音楽が含まれている「音楽率」を抽出した。(3) 2016年度に,各カットで用いられているサイズ,アングル,カメラワーク等の情報を抽出した『NHK紅白歌合戦』の1960年代の映像について,新たに各カットで歌われているテキストを起こして追加した。2.分析手法に関する情報収集:映像技法を関数表現で記述するための参考データとして,映像表現のマークアップ記述が可能なTVML(TVprogram Making Language)の専門家である千葉工業大学の真部雄介准教授の研究室を訪問し,ソースの入手・インストール方法やサンプル例などの情報を収集した。3.国内学会での報告:上述した『NHK紅白歌合戦』のデータについて,ネットワーク概念を用いたサイズ,アングル,カメラワーク間の関連性の分析を,2016年6月の人工知能学会全国大会において査読付き論文として報告した。4.国外学会での報告準備:最終年度である2017年度にフランスのポンピドゥー・センター・メスで開催予定のシンポジウムにおいて,本研究で得られた知見を,日本の実験映画の独創性を主テーマに,撮影技法と修辞技法との関連において報告するための打ち合わせを,パリ第8大学のパトリック・ナルダン氏と行った。追加収集したデータが大量となったため,その分析用データ及び分析に予想以上の多くの時間を要し,修辞技法及び映像技法の関数化を行うためのオントロジー化作業がやや遅れている。1.分析用データの整理:(1) 2016年度にデジタル化した,西洋古典修辞学の集大成であるデュマルセの『転義法概論』(1730年)から,映像内容の分析に用いることが可能と思われる「17種の転義法」を抽出して修辞技法オントロジー構築のための基本単位とした。(2) 2008年度から2015年度までのモニター調査によるCM好感度ランキングのデータのうち「好感度の高いCM」57点について,各CMのカット数及び各カットの実時間,セリフやナレーション,また各CMの継続時間中に音楽が含まれている「音楽率」をネットワーク構造で表すためのデータ行列を作成した。(3) 2016年度に,各カットで用いられているサイズ,アングル,カメラワーク等の情報を抽出した『NHK紅白歌合戦』の1960年代の映像について,各カットで実際に旋律に乗せて歌われている歌詞テキストを,旋律の音価と同期させた分析用データを作成した。2.映像表現における各技法の組み合わせが,通常の映像作品よりも物理的な次元で捉えやすい実験映画ジャンルに焦点を絞り,実験映画作家奥山順市の作品群を対象として,特に撮影技法の特徴についての分析を行った。

3.2の研究で得られた知見を,パリ第8大学・芸術美学・実践・歴史講座と本科研が共催して開催した研究集会「日本における『遂行的』映画」において共同報告「奥山順市の実験映画を巡って」(2018年3月13日,会場:フランス国立文書館)を,研究分担者石井満,研究協力者太田曜と共に行った。4.上記の研究集会の成果報告をパリ第8大学・芸術美学・実践・歴史講座からフランス語で刊行する予定について,フランス側責任者であるパトリック・ナルダン氏(パリ第8大学・芸術美学・実践・歴史講座)と打ち合わせを行った。本研究は,様々な映像表現と古典修辞学の諸技法との相同性を情報学的な観点から分析するための,双方の技法の照応関係を表したオントロジーの構築を目的に,その基本単位としては古典修辞学の転義法を抽出し,それと対応する映像データとしては近年のCM好感度ランキング57件及び1960年代の『NHK紅白歌合戦』約130曲などを主な分析対象とした。成果としては,カメラワークの結合関係をネットワーク構造で可視化した人工知能学会での報告,実験映画ジャンルにおける技法に関する招待講演(パリ第8大学主催)が挙げられる。修辞技法及び映像技法のオントロジー化の作業と,既に収集した広告映像及び音楽番組の映像において映像表現と修辞技法が結びつけられている事例の抽出・リストアップを進めると共に,映像技法を関数表現で記述するための参考データとして,映像表現のマークアップ記述が可能なTVML(TVprogram Making Language)の事例を収集する。今までに収集した映像作品において,本研究が最終的な分析対象としている要素間の修辞的関与性について,それらがより顕現していると思われる実験映画ジャンルに焦点を絞り,2018年3月に開催が予定されているポンピドゥー・センター・メスにおけるシンポジウムで招待講演を行う。修辞学分析用の映像資料(DVD)を購入予定であったが,今年度はWWW上で入手可能な映像資料に限定したために次年度使用額が生じた。映像データの収集及び,それらの整理と分析用データの作成のための謝金として使用する予定である。
歯周病原菌の鉄獲得機構におけるプロテアーゼの役割

哺乳類においてはフリーの鉄は血清中のトランスフェリンや粘膜表面のラクトフェリンと結合し即座に肝臓に運搬されるので,その生体内濃度は10^<-18>M程度といわれ,感染した細菌の発育に必要な濃度にはるかに及ばない.したがって細菌には鉄キレート機構としてシデロフォアシステムが備わっている.しかしPorphyromonas gingivalisをはじめ歯周病原菌ではシデロフォアが欠損しており別の鉄獲得機構が存在するものと考えられる.われわれはヘモグロビンからヘムを経由して鉄を獲得しているのではないかとの仮説を立てP.gingivalisからヘモグロビン結合蛋白を分離し,これが鉄獲得に働いていることを報告している.この研究では他のヘム蛋白であるミオグロビンも鉄源になることを明らかにした.ミオグロビンはP.gingivalisのエンベロープと可逆的にpH依存様式で結合する.すなわち低pH(中性以下)で結合し高pH(中性以上)では解離する.1mgのエンベロープに結合するミオグロビンは1.4μgで,pH5.0での解離乗数は2.2×10^<-10>Mであった.ドットブロット法によりミオグロビンはヘモグロビン結合蛋白とも結合することが分かったが,その結合量はヘモグロビンの50%であった.ミオグロビンをエンベロープをデタージェントで可溶化した粗抽出物(アルギニン特異的プロテアーゼとリジン特異的プロテアーゼを含む)で処理したものをゲル濾過した画分に鉄欠乏条件下でのP.gingivalisの発育をサポートするものが見つかった.このことはミオグロビンを鉄源として利用する過程でプロテアーゼが関与していることを示唆している.哺乳類においてはフリーの鉄は血清中のトランスフェリンや粘膜表面のラクトフェリンと結合し即座に肝臓に運搬されるので,その生体内濃度は10^<-18>M程度といわれ,感染した細菌の発育に必要な濃度にはるかに及ばない.したがって細菌には鉄キレート機構としてシデロフォアシステムが備わっている.しかしPorphyromonas gingivalisをはじめ歯周病原菌ではシデロフォアが欠損しており別の鉄獲得機構が存在するものと考えられる.われわれはヘモグロビンからヘムを経由して鉄を獲得しているのではないかとの仮説を立てP.gingivalisからヘモグロビン結合蛋白を分離し,これが鉄獲得に働いていることを報告している.この研究では他のヘム蛋白であるミオグロビンも鉄源になることを明らかにした.ミオグロビンはP.gingivalisのエンベロープと可逆的にpH依存様式で結合する.すなわち低pH(中性以下)で結合し高pH(中性以上)では解離する.1mgのエンベロープに結合するミオグロビンは1.4μgで,pH5.0での解離乗数は2.2×10^<-10>Mであった.ドットブロット法によりミオグロビンはヘモグロビン結合蛋白とも結合することが分かったが,その結合量はヘモグロビンの50%であった.ミオグロビンをエンベロープをデタージェントで可溶化した粗抽出物(アルギニン特異的プロテアーゼとリジン特異的プロテアーゼを含む)で処理したものをゲル濾過した画分に鉄欠乏条件下でのP.gingivalisの発育をサポートするものが見つかった.このことはミオグロビンを鉄源として利用する過程でプロテアーゼが関与していることを示唆している.今回はヘムたんぱくであるミオグロビンが歯周病原菌Porphyromonas gingivalisの鉄源となりうること,またその過程にはプロテアーゼシステムが働くであろうことを予測した.P.gingivalisのエンベロープはミオグロビンと可逆的に結合し,その結合は中性以下のpHで起こり,また結合したミオグロビンは高pHで遊離する.1mgのエンベロープに結合しうるミオグロビンの量はpH5.0で1.4μgで,スカッチャードプロットからその会離定数は22nMと算定されミオグロビンとエンベロープとの親和性はかなり強い.ドットブロットアッセイ法でミオグロビンはP.gingivalisのヘモグロビン結合たんばくとの結合が確認されたがその結合量はヘモグロビンの約50%であった.またヘモグロビンで飽和したエンベロープはミオグロビンと結合できないので,ミオグロビンとヘモグロビンのエンベロープヘの結合サイトは共通であろうと考えられる.ミオグロビンをデタージェントで可溶化したP.gingivalisのエンベロープ(アルギニン特異的プロテアーゼ=RGPとリジン特異的プロテアーゼ=KGPを含む)で分解した後,ゲル濾過で分別した一画分に鉄を制限した培地中でのP.gingivalisの発育を促進作用を認めたので,鉄供給機構にブロテアーゼが関与している可能性が考えられる.哺乳類においてはフリーの鉄は血清中のトランスフェリンや粘膜表面のラクトフェリンと結合し即座に肝臓に運搬されるので,その生体内濃度は10^<-18>M程度といわれ,感染した細菌の発育に必要な濃度にはるかに及ばない.したがって細菌には鉄キレート機構としてシデロフォアシステムが備わっている.しかしPorphyromonas gingivalisをはじめ歯周病原菌ではシデロフォアが欠損しており別の鉄獲得機構が存在するものと考えられる.われわれはヘモグロビンからヘムを経由して鉄を獲得しているのではないかとの仮説を立てP.gingivalisからヘモグロビン結合蛋白を分離し,これが鉄獲得に働いていることを報告している.この研究では他のヘム蛋白であるミオグロビンも鉄源になることを明らかにした.

ミオグロビンはP.gingivalisのエンベロープと可逆的にpH依存様式で結合する.すなわち低pH(中性以下)で結合し高pH(中性以上)では解離する.1mgのエンベロープに結合するミオグロビンは1.4μgで,pH5.0での解離乗数は2.2×10^<-10>Mであった.ドットブロット法によりミオグロビンはヘモグロビン結合蛋白とも結合することが分かったが,その結合量はヘモグロビンの50%であった.ミオグロビンをエンベロープをデタージェントで可溶化した粗抽出物(アルギニン特異的プロテアーゼとリジン特異的プロテアーゼを含む)で処理したものをゲル濾過した画分に鉄欠乏条件下でのP.gingivalisの発育をサポートするものが見つかった.このことはミオグロビンを鉄源として利用する過程でプロテアーゼが関与していることを示唆している.
神経芽細胞腫のガングリオシド分析

神経芽細胞腫には,ガングリオシドが大量に含まれており,担癌患者においては血清中にもガングリオシドの放出が認められる.神経芽細胞腫患者のガングリオシド分析は,組織や血清にて検討されてはいるが,報告は少ない.神経芽細胞腫において,N-myc遺伝子増幅の有無,年齢により放出されるgglのパターンに相違がある可能性があり,再検討した.対象は,本大学附属病院小児科に入院中,もしくは寛解に達し,外来経過観察中の神経芽細胞腫症例,または神経芽細胞腫マススクリーニング陽性により精査入院となった患児,分子生物学的,病期,年齢などより,1群(予後良好群),2群(予後不良群),3群(寛解群),4群(正常コントロール)に分類し,それぞれの血清中のガングリオシドを測定した.具体的には,それぞれ血清1mlを採取し,抽出,resorcinol法にて定量,高速薄層クロマトグラフィー展開後,呈色し,densitometryにて%分布を測定した.1群、2群ともにGM2,GD2が組織中で上昇しており,かつ血清中においても増加していた.また,GD2は2群の方がその上昇度は高い傾向にあり,GD2の測定が神経芽細胞種の成熟度および予後判定に有用である可能性が示唆された.一方,3群においても同様にGM2,GD2の増加が認められており,この原因については今後の検討が必要と思われる.以上より,ガングリオシドの測定が,生化学見地から,微小残存腫瘍検出,または再発の早期発見の新たな手段となりうる可能性がある.今後、抗GD2抗体を用いて、ELISA法にて、より簡便に測定ができるシステムを確立する予定である.ガングリオシド(ggl)は細胞膜表面に存在するシアル酸(SA)含有糖スフィンゴ脂質で,神経組織に豊富に存在し,その成長分化によって変化することより,細胞の成熟度判定.腫瘍標識として有用である.神経芽細胞腫(NB)患者ggl分析はLadischらの報告以来散見されるが,その臨床的意義については議論がある.【症例】1.NB群3例.4,6,9歳男児.病期III,IVA,IVA,2.NB寛解群3例,3.健康対照群4例.【方法】血清1mlより,従来報告した方法で抽出し,resorcinol法にて.定量,HPTLC展開後.呈色し,densitometryにて%分布を測定した.【結果】第1-3群それぞれの脂質結合SA量は32.2,16.3,40.6μg/dl.第1群ではGM3,GM2,GD3,GD1a,GD2,GD1b,GQ1bが検出された.3群ともにGM3が主要gglで,70-95%を占め差異はなかった.主要gglの3群間それぞれの平均%分布は,GM2 3.1,3.1.0%,GD34.7,9.4,2.2%,GD2 4.7,1.7.0%.【考察】Ladischの報告と同様に,1群ではGM2とGD2に対照群に比して高値を示した.第2群は1,2歳時にNB摘出術を受け,2-12年間寛解状態にある予後良好な症例群であるにもかかわらず,GM2,GD3,GD2が高い%分布を示し,GD3以外は類似のggl分布を示していた.この理由は不明であるが,従来,報告はなく,症例を追加し検討の必要がある.NB組織ガングリオシド分析では,1歳前発症例に比して年長児発症例ではGM3,GD2,GD1aが主要gglをなし,糖鎖やSAの多い複雑gglが少ない未成熟ggl分布型を示しており,第1群ではGM2とGD2が腫瘍標識として重要であると考えた.神経芽細胞腫には,ガングリオシドが大量に含まれており,担癌患者においては血清中にもガングリオシドの放出が認められる.神経芽細胞腫患者のガングリオシド分析は,組織や血清にて検討されてはいるが,報告は少ない.神経芽細胞腫において,N-myc遺伝子増幅の有無,年齢により放出されるgglのパターンに相違がある可能性があり,再検討した.対象は,本大学附属病院小児科に入院中,もしくは寛解に達し,外来経過観察中の神経芽細胞腫症例,または神経芽細胞腫マススクリーニング陽性により精査入院となった患児,分子生物学的,病期,年齢などより,1群(予後良好群),2群(予後不良群),3群(寛解群),4群(正常コントロール)に分類し,それぞれの血清中のガングリオシドを測定した.具体的には,それぞれ血清1mlを採取し,抽出,resorcinol法にて定量,高速薄層クロマトグラフィー展開後,呈色し,densitometryにて%分布を測定した.1群、2群ともにGM2,GD2が組織中で上昇しており,かつ血清中においても増加していた.また,GD2は2群の方がその上昇度は高い傾向にあり,GD2の測定が神経芽細胞種の成熟度および予後判定に有用である可能性が示唆された.一方,3群においても同様にGM2,GD2の増加が認められており,この原因については今後の検討が必要と思われる.以上より,ガングリオシドの測定が,生化学見地から,微小残存腫瘍検出,または再発の早期発見の新たな手段となりうる可能性がある.今後、抗GD2抗体を用いて、ELISA法にて、より簡便に測定ができるシステムを確立する予定である.
写像の特異点論の新展開

現代数学の潮流の中で,特異点論の新たな展開の方向性をさぐることが目的であった.まず6次元から3次元への多項式写像芽で非自明なものがあるかという40年来のMilnorの問題を,配置空間のトポロジーを使って肯定的に解決した.また,特殊な特異写像のはめ込み・埋め込みによる特異点消去可能条件を完全に決定した.さらに境界付き3次元多様体上の写像の特異ファイバーを分類し,境界付き曲面上のモース関数の同境群をはじめて定式化した上でそれが位数2の巡回群になることを示した.また,こうした理論をデータ可視化に応用し,ユーザインターフェースを試作した.このように特異点論の新展開の方向性を十分に示すことができた.写像の特異点論を,大域的観点,幾何構造付きでの観点等の新たな観点から見直し,数上学の現代的潮流の中での特異点論の新たな展開・発展の様々な方向性をさぐることが大きな目的である.そのため平成23年度はまず可微分写像の有限型不変量の定式化をするため,ジェネリックな可微分写像に対するVassiliev型不変量について再定式化を試みた.また,特異Lefschetz束構造の研究を進め,ホモロジー的条件さえ満たせば,どのような1次元部分多様体も特異点集合として実現可能であることを示した.これは既存の特異点理論における特異点集合改変のための手法を応用することにより示された.またLefschetz束とカンドルの間に密接な関係があることも明らかにした.さらに,複素超曲面特異点に付随した結び目の同境について調べ,Brieskorn型多項式で定義される場合,その指数が多くの場合に同境不変となることを初めて示した.これは特異点の同変指数が結び目の同境不変量であることを巧みに利用することによって示した.また,特異多様体の特性類の研究も進め,特にChern-Schwartz-MacPherson classについて詳しく調べた.モチビックHirzebruch classについても調べ,さらにproalgebraic varietiesの特性類と,モチビック測度の関係についても研究した.また,こうした特性類をThom多項式との関連の観点からも研究した.さらに,特異写像の特異点消去を,はめ込み・埋め込みリフトの観点からも研究し,スペシャル・ジェネリック写像についてそうしたリフトが存在するための条件について詳しく調べた.その結果,球面のはめ込みのなす空間のトポロジーが重要な役割を果たすことが明らかとなったが,一方で,それに関連して現れるSmale-Hirsch写像と言われる準同型写像の性質がいまだに明らかにされていないことが分かった.今後はこれをホモトピー論の観点から明らかにしてゆく予定である.なお日仏め若い特異点論研究者を中心に集め,これからの特異点論研究の指針について討論し,今後の世界的なleading research groupの形成を目指すことを主目的とする日仏特異点研究集会を九州で開催し,大きな成功を収めた.写像の特異点論を,大域的観点,幾何構造付きでの観点等の新たな観点から見直し,数学の現代的潮流の中での特異点論の新たな展開・発展の様々な方向性をさぐることが大きな目的である.そのため平成25年度は,一般的な可微分写像のStein分解が三角形分割可能であることを前年度に示していたが,その応用として,非特異ファイバーの各連結成分の同境類とStein分解の最高次元のホモロジー群との間に深い関係があることを示し,特にStein分解の最高次元ホモロジー群が消えれば,非特異ファイバーの各連結成分はすべて零同境となることを示した.また特異写像の特異点消去を,はめ込み・埋め込みリフトの観点からも研究し,スペシャル・ジェネリック写像についてそうしたリフトが存在するための条件について詳しく調べ,値域の次元が低い場合に,余次元1のはめ込みリフトや埋め込みリフトが存在するための条件を完全に決定することができた.また,特異多様体の特性類の研究も進め,特にモチビックHirzebruch classについて詳しく調べた.また,こうした特性類をThom多項式との関連の観点からも研究した.さらに境界付き3次元多様体から平面への安定写像の特異ファイバーの理論を多変量データ解析とその可視化に応用し,そうしたデータの微分位相幾何的な特徴抽出の際の特異ファイバーの同定に使えることを示し,コンピュータサイエンスの専門家と共同研究を行い,その成果の社会への還元を目指した.写像の特異点論を,大域的観点,幾何構造付きでの観点等の新たな観点から見直し,数学の現代的潮流の中での特異点論の新たな展開・発展の様々な方向性をさぐることが大きな目的である.そのため平成24年度は,特異シンプレクティック構造と特異Lefschetz束構造の変形理論の研究を進め,4次元多様体から閉曲面へのどんな写像も特異Lefschetz束であって,折り目特異点像が埋め込まれているものにホモトピーで変形できることを構成的に示すことに成功した.また,ホモロジー的条件さえ満たせば,どのような1次元部分多様体も折り目特異点集合として実現可能であることを示した.さらに,複素超曲面特異点に付随した結び目の同境について調べ,Brieskorn型多項式で定義される場合,その指数が多くの場合に同境不変量となることを示した.これは特異点の同変指数が結び目の同境不変量であることを巧みに利用することによって示された.

さらに,より一般の擬斉次多項式についても,ある場合には重みが同境不変量となることを示した.さらに,一般的な可微分写像のStein分解が三角形分割可能であることを示し,応用としていくつかのオイラー標数公式を得た.また,特異多様体の特性類の研究も進め,特にChern-Schwartz-MacPherson classについて詳しく調べた.モチビックHirzebruch classについても調べ,さらにproalgebraic varietiesの特性類と,モチビック測度の関係についても研究した.また,こうした特性類をThom多項式との関連の観点からも研究した.さらに,特異写像の特異点消去を,はめ込み・埋め込みリフトの観点からも研究し,スペシャル・ジェネリック写像についてそうしたリフトが存在するための条件について詳しく調べた.写像の特異点論を,大域的観点,幾何構造付きでの観点等の新たな観点から見直し,数学の現代的潮流の中での特異点論の新たな展開・発展の様々な方向性をさぐることが大きな目的である.そのため平成26年度は,境界付き3次元多様体から平面への安定写像の特異ファイバーについて山本卓宏氏と研究を行い,その分類をもとに,特異ファイバーの普遍複体のコホモロジー群を決定し,境界付き曲面上のある種のモース関数のなす同境群が非自明であることをはじめて証明することに成功した.また,こうした特異ファイバー理論を多変量データ解析とその可視化に応用し,そうしたデータの微分位相幾何的な特徴抽出の際の特異ファイバーの同定に使えることを示し,コンピュータサイエンスの専門家と共同研究を行い,はじめてユーザーインターフェイスを試作するなど、その成果の社会への還元を目指した.また,実多項式写像芽の研究をブラジルの特異点論研究者と共同で行い,6次元から3次元への多項式写像芽で非自明なものがあるか,という40年来のMilnorの古典的問題を肯定的に解決したほか,Milnor束が球面のブーケとホモトピー同値であってなおかつ可縮でない具体例を構成することにもはじめて成功した.さらに,特異多様体の特性類の研究も進め,特にモチビックHirzebruch classについて詳しく調べたほか,こうした特性類をThom多項式との関連の観点からも研究した.また平面間の余階数2の特異写像芽の分岐図式をある程度決定し,その結果を特異点の幾何学に応用した.写像の特異点論を,大域的観点,幾何構造付きでの観点等の新たな観点から見直し,数学の現代的潮流の中での特異点論の新たな展開・発展の様々な方向性をさぐることが大きな目的であった.そのため平成27年度は,平成26年度に引き続き,境界付き曲面上のある種のモース関数のなす同境群の研究を行い,Reeb graphのなす同境群を用いることで,それが位数2の巡回群と同型であることを証明することに成功した.その際,前年度に発見した特異ファイバーの普遍複体のコホモロジー群から誘導される同境不変量を本質的に用いた.また,こうした特異ファイバー理論を多変量データ解析とその可視化にも応用し,そうしたデータの微分
初等・中等教育における合理的な放射線・放射能の教育法に関する調査研究

小学校・中学校の全科目の教科書について、放射線・放射能に関する記述を抽出し、科目別の出現時期と科目間の整合性、取り上げられているテーマ、記述内容の正否さ等を分析した。その結果、小学校では第5年次6年次の社会科教科書に「原爆」「水爆」「原子力発電」などをめぐる社会的事件として扱われ面が主流であること、中学校においては、公民・歴史・地理・技術家庭の各分野で上述と同様のテーマが、また、「保健」において「(紫外線を含む)放射線の影響」が記述されているのと並行して、理科で「原子」「放射線」「核分裂」「核融合」「原子力発電」などが説明されているが、出現順序を含めて科目間の整合性は殆どなく、概念の説明がなされる前に社会的事件を通じて「危険性」のイメージが先行して提示されている傾向が明らかになった。また、説明の内容には科学的に見て誤解を招く表現も見られた。併せて、若干の参考書についても検証が行われた。全国500の中学校を対象とするアンケート調査(回収率は約33%)の結果、少なからぬ教員が「便益性と危険性の両面をバランスよく正確に提示する必要性」を感じていながら、他方では、多くの教員が「放射線は事実危険なものだから、危険性のイメージが先行して提示されることは仕方がない」あるいは「妥当である」と考えている実態が明らかにされた。また、研究班は、放射線・放射能に関する教育実践例のサーベイ、それらに関する実験教材の検討を行い、併せて、放射線・放射能の概念を初等・中等教育において説明するとした場合の試案を作成した。これらの成果は約200頁の報告書としてまとめられたが、現在、研究内容の要点を紹介する出版計画も進行中である。放射線や放射能は現代社会で広く利用されていながら、日本人の原水爆被災体験ともかかわって科学的な理解が阻害されてきた。研究代表者らは、研究計画に則り、初等・中等教育の全教科の教科書および主要な用語辞典・参考図書・副読本を収集し、研究分担者と共同して放射線および放射能についての記述に関する実態分析を行った。その結果、以下のことが示唆された。(1)放射線・放射能は、科目的には中等教育の理科を中心に扱われているが、原水爆や原発事故などの社会的事件の説明に関連して、放射線や放射能について学習しないうちにそれらにまつわる社会的事件が取り上げられる面があること。(2)科学的概念の説明に特定の価値観を前提としたものが見られること。(3)放射線と放射能は全く異なる概念だが、それらの区別が判然としない説明が多いこと。(4)放射線の「減弱」や、放射能の「減衰」の概念を理解させる教材が乏しいこと。(5)その意味においても、放射線や放射能についての分かりやすい検証実験が教室で手軽に行える手法や教材を開発する必要があること。これらの認識を踏まえて、以下の2点を検討した。(1)放射線や放射能についての発達段階別の好ましい説明のあり方を検討した。(2)市販のガイガ-計数管キットの組み立て試験等を実施し、初等・中等過程での利用に伴う問題点を検討するとともに、理解を助けるための簡便なデモンストレーション教材の検討を行った。今後は教育現場の教師たちの意見を反映して完成度の高い教育資料の開発を進め、成果の取りまとめと普及に取り組むこととしている。

その結果、小学校では第5年次6年次の社会科教科書に「原爆」「水爆」「原子力発電」などをめぐる社会的事件として扱われ面が主流であること、中学校においては、公民・歴史・地理・技術家庭の各分野で上述と同様のテーマが、また、「保健」において「(紫外線を含む)放射線の影響」が記述されているのと並行して、理科で「原子」「放射線」「核分裂」「核融合」「原子力発電」などが説明されているが、出現順序を含めて科目間の整合性は殆どなく、概念の説明がなされる前に社会的事件を通じて「危険性」のイメージが先行して提示されている傾向が明らかになった。また、説明の内容には科学的に見て誤解を招く表現も見られた。併せて、若干の参考書についても検証が行われた。全国500の中学校を対象とするアンケート調査(回収率は約33%)の結果、少なからぬ教員が「便益性と危険性の両面をバランスよく正確に提示する必要性」を感じていながら、他方では、、多くの教員が「放射線は事実危険なものだから、危険性のイメージが先行して提示されることは仕方がない」あるいは「妥当である」と考えている実態が明らかにされた。また、研究班は、放射線・放射能に関する教育実践例のサーベイ、それらに関する実験教材の検討を行い、併せて、放射線・放射能の概念を初等・中等教育において説明するとした場合の試案を作成した。これらの成果は約200頁の報告書としてまとめられたが、現在、研究内容の要点を紹介する出版計画も進行中である。
林床におけるササの優占メカニズムの解明-個体単位の資源獲得様式と成長の関係-

ササが弱光環境である林床でも繁茂できるメカニズムを光資源の分布とササの現存量の分布パターンの違いから検討した。ギャップから周囲の林内に向けて開空度とチマキザサの現存量を連続的に調べ,二者の分布の関係を解析した。光資源、ササの現存量は共に,ギャップからの距離に強く依存した分布パターンを示した。弱光環境である林床に分布したことの解釈としては,ササが弱光下でも高い同化能力を持つこと,ギャップ部位からの転流によって成長が補償されたことの二点が示唆される。ササは森林のダイナミクスに逐一対応し群落構造を変化させながら林床で優占していると考えられる。したがって林床の資源の分布構造はどのようなパターンで時間的・空間的に変化し、この不均一な資源分布に応答してササ個体がどのように形態的に変化するかを明らかにする。このため3つの研究項目を同時に行い、それぞれの関係性を分析する。1)資源量を空間的に多点測定し、この時間変化を明らかにする。21年度は光量多点測定の基となる光量子センサーによる長期測定を複数プロットに各一箇所ずつ置いて継続測定を開始したが、まだ結果は出てきていない。多点測定には全天写真を併用して、光センサーによる光量子の積算値から補正する方法を取る予定である。2)クロナルフラグメントの分布構造と地下茎・稈の動態を明らかにする。十和田の1995年一斉開花地プロットでは21年度に中間的な閉鎖林冠下で全7個体を手掘りによって繋がりを明らかにし、今後も成育できるように埋め戻した。フラグメントの成長基部から最遠部の平均長が約6.9mに達した。これがすなわち更新開始15年間の成長量である。3)林分レベルの個体群の空間分布構造とその動態。一斉開花から32年経過した長野県戸隠には非開花、開花林内、開花ギャップの3プロットが設置されている。2008年までのプロット内の全稈サンプリングによってクローン識別を2010年に行った結果、非開花区では10、開花林内区では119、開花ギャップでは44のクローンが識別された。今後は2)からクローナルフラグメントの成長動態、3)からはクローンの動態や各クローンの盛衰が明らかになり、どのような個体がサイズ、分布を拡大するかを解析し、最終的には優占するメカニズムが見出される予定である。この結果は林業などの非常に重要な応用的技術に繋がる結果と見込んでいる。したがって林床の資源の分布構造はどのようなパターンで時間的・空間的に変化しているのか。この不均一な資源分布に応答してどのようにササ個体は形態的に変化するかを明らかにする。22年度は光量多点測定の基となる光量子センサーによる長期測定を複数プロットに設置し、継続測定によりデータが蓄積されつつある。2)クローナルフラグメントの分布構造と地下茎・稈の動態を明らかにする。サンプル個体数は増えていないが、十和田の1995年一斉開花地プロットでは昨年度掘って繋がりを明らかにした個体を埋め戻している。今後も成育が観察できるようにしてある。一斉開花から30年経過した青森県八甲田山には1m^2のプロットが10個設置されている。これらのクローン識別およびクローン動態に関するデータが解析され、蓄積されている。今後は蓄積されてきたデータを基に論文化にも力を入れていく予定である。今年度は得られているデータの論文化に向けた打ち合わせ会議も数回行った。学会発表も行った。ササがどのようにして森林内に侵入し、優占したのかは明らかでない。そこで、ササはなぜ・どのように暗い林床に優占できたのか?に答える研究を行うことが目的である。本研究はササの個体が分布する広がりの中で、資源がどこにどのくらい存在し、個体のどの部分で成長が旺盛なのか、単に資源量が多いところで成長が盛んなのか、についてササ個体の直接観察によって明らかにする。2011年度は三つの調査項目を継続的に行うことによって環境資源量の変動とササの個体群動態を明らかにする。1)林床の資源量の不均一性の変動パターンを解明するために、プロット内のメッシュ交点の積算光量子量および土壌資源量の多点測定を行い、継続的に空間的な資源の分布構造を調べている。2)ササ個体の地下茎や稈の動態を明らかにするために、最初に分布を調べて埋め戻したクローナルフラグメントの地下茎の伸長量や稈の生残・加入を調べている。

3)ササ個体群のクローン構造の動態を明らかにするために、既に設定したプロットで、DNA分析による現存する稈のジェネット識別を行って分布構造を明らかにし、稈の生残・加入を調べて、林分レベルでクローナル植物の個体群動態を明らかにする調査を行っている。これまでチシマザサの更新個体群において長期に渡り継続的にジェネット数およびジェネット空間分布構造が謂べられてきた。これらのデータの論文化に向けて研究協力者間で会議を行った。成果は学会発表等も行った。ササがどのようにして暗い閉鎖林冠下の森林内に侵入し、優占できたのか?に答える研究を行った。クローナル植物であるササの1個体(ジェネット)の分布範囲において、資源がどこにどのくらい存在し、個体のどの部分で成長が旺盛なのか、について個体の部分的な成長観察によって明らかにした。研究項目は下記の1)3)を継続して行うことによって空間的に不均一な資源量の変動に対する個体発達の動態と資源獲得の対応関係を明らかにした。1)林床の資源量の不均一性の変動パターンを解明するために、各交点の積算光量子量を測定し、継続的に空間的な資源の分布構造を調べた。2)ササ個体の地下茎や稈の成長動態を明らかにするために、当初分布を調べて埋め戻した各個体の地下茎の伸長量や稈の生残および加入を調べた。3)ササ個体群のクローン構造の変化を明らかにするために、当初設定したプロットの全域に分布する個体の稈の生残と加入を調べた。個体識別は各稈の葉のDNA分析によって識別した。チシマザサの20年生程度の更新個体群において継続的に個体群の空間分布構造を調べた結果、閉鎖林冠下には多くの小個体が同所的に混在した。個体はある程度発達すると地下茎を発生させ、死亡率が極めて低下し、ほとんど死ななくなった。閉鎖林冠下とギャップ下に存在する場合、ギャップでは成長速度が大きく、大きな個体に成長する。長期的には林冠樹木はギャップダイナミクスに従ってフェーズが変化するが、ササの個体はフェーズの変化に応答して個体発達と衰退を繰り返すとみられた。成果としては蓄積してきたデータを論文にまとめた。ササが低光量環境である森林の林床に分布するとき、分布パターンは一様分布ではなく、最も光量が多いギャップ下で現存量がピークになり、林冠下に向かって次第に光量が減少するのと平行してササの現存量も減少した。この現存量の分布パターンを統計モデルを用いて表した。当初の計画では、ヘテロな資源環境である林床に生育するササの個体数の推定と成長を明らかにするため、3つの項目を立てた。最も重要な固定試験地の増設やその中での全ササ桿のDNAサンプルや個体数推定のためのデータ取得は順調であるが、ジェネットレベルではなく、クローナルフラグメントとしての成長を明らかにするためのクローナルフラグメントの成長量測定がやや遅れている。また、成果の発表は現時点では学会講演のみであるが、論文の投稿段階が1件となっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。クローナルフラグメントの成長が盛んな場所は限定的であると考えられるが、その場所での測定用サンプルは確保している。連年成長量は分からないが、成長量を推定することは可能である。環境資源量の測定データと固定試験地での個体数推定によって、環境に対応した林床でのササの個体数推定は現時点でも可能である。
造礁サンゴのカルサイト骨格生成と骨格中元素の温度依存性

過去の海洋ではMg/Caが大きく変動したと言われる。先行研究によりアラゴナイト骨格を持つサンゴが、低Mg/Ca海水でカルサイトの骨格を形成することが報告された。本課題では、水温変化がサンゴのカルサイト骨格生成に及ぼす影響について調べた。X線回折およびMeigen染色によりアラゴナイトおよびカルサイト含量を見積もったところ、Mg/Ca比が5.2の海水中では100%アラゴナイト、Mg/Ca比1.0および0.5でアラゴナイトとカルサイトの混合骨格およびカルサイトのみの骨格が確認された。各Mg/Ca比において、温度が高いほどアラゴナイトの含量が増加し、無機的な炭酸カルシウム沈殿と同様の傾向であった。炭酸カルシウム骨格を過去の気候変動を読み取る記録計として利用を試みる研究が多いが、アラゴナイトとカルサイトで温度など生成環境に対する応答が違う。本課題では、通常アラゴナイト骨格を生成する現生の造礁サンゴがカルサイト骨格を生成した際、骨格中の元素組成が温度によってどのように変化するのかを調べることを目的とし研究を行っている。26年度は、沖縄でサンゴAcropora tenuisのプラヌラ幼生を獲得し、静岡に持ち帰り実験を行った。合成ペプチドを用いて、プラヌラ幼生にポリプへの変態を促し、温度制御環境下で純粋な骨格炭酸カルシウム骨格を成長させた。Mg=0の人工海水を作成し、通常の海水と割合を変えて混合することで様々なMg/Ca比の海水を作成した。サンゴに共生藻類を導入後、光が供給できるインキュベーターで温度をコントロールし、約半年間の飼育を行った。結果、温度・Mg/Ca比の違う計9条件下で生成した骨格を得ることができた。得られた炭酸カルシウム骨格をX線回折装置で測定し、骨格の結晶型を確認したところ、Mg/Ca比1.0以下で生成したサンゴの骨格は、水温に関わらず全てカルサイトの骨格が生成した。一方で、成長速度はMg/Ca比が低いほど遅く、現生のサンゴはカルサイト骨格を成長させるのが困難であることが示唆された。またレーザーアブレーション(LA)-ICP-MSで、アラゴナイトおよびカルサイトの炭酸カルシウム骨格中元素測定の検討を行い、それぞれで特異的なデータを得ることができた。同一のサンゴ個体からアラゴナイト・カルサイト両結晶型の骨格元素組成のデータを得た報告例は世界的に見てもない。アラゴナイトとカルサイトで温度に対する元素含有量が変化する。本課題では、通常アラゴナイト骨格を生成するサンゴがカルサイト骨格を生成した際、骨格中の元素組成が温度によってどのように変化するのかを調べることを目的とし研究を行っている。27年度は、高知県でサンゴAcropora solitaryensisのプラヌラ幼生を獲得し、実験を行った。結果、温度・Mg/Ca比の違う計12条件下で生成した骨格を得ることができた。得られた炭酸カルシウム骨格をX線回折装置で測定し、骨格のカルサイト含量を調べたところ、低Mg/Ca下では、水温が低いほど、カルサイトを多く生成することが分かった。この結果は無機的に沈殿させた炭酸カルシウムの結果と整合的であった。またレーザーアブレーション(LA)-ICP-MSで、アラゴナイトおよびカルサイトの炭酸カルシウム骨格中元素の測定を行った。予定通り、亜熱帯および温帯域でサンゴの幼生を入手し、実験を行うことができた。過去の海洋ではMg/Ca比が大きく変動していたと言われている。先行研究において、アラゴナイト骨格を持つ現生の成体サンゴが、低Mg/Ca環境下でカルサイトの炭酸カルシウムを形成することが報告された。本課題では、通常アラゴナイト骨格を生成するサンゴがカルサイト骨格を生成した際、骨格中の元素がどのように変化するのか、温度依存性の有無について調べた。最終年度は造礁サンゴを19, 22, 25, 28°Cの恒温インキュベータ内において各Mg/Ca比(5.2, 1.0, 0.5)の海水で変態させ、(2 uM Hym-248を使用)、骨格成長を促した。材料には、高知県で採取したエンタクミドリイシを用いた。生成した骨格の炭酸カルシウム結晶型をX線回折法(XRD)およびMeigen染色により確認し、アラゴナイト/カルサイトの比率も求めた。さらにレーザーアブレーション(LA)-ICP-MSを用いて、各個体の元素含有量を調べた。前年までと同様、Mg/Ca比5.2の海水中では100%アラゴナイト、Mg/Ca比1.0および0.5でアラゴナイトとカルサイトの混合骨格およびカルサイトのみの骨格が確認された。そして、各Mg/Ca比において、温度に依存してアラゴナイト/カルサイトの割合が変化した。温度が高くなるにつれ、アラゴナイトの割合が高く、無機的に生成させた炭酸カルシウム沈殿の結果と同傾向であった。