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新奏楽堂におけるホール音響特性と聴取の諸問題

1998年に完成した奏楽堂は、多岐にわたる使用条件に対応するために、舞台周りだけでなく、客席天井の高さも全面的に変えられるように設計された。この奏楽堂を対象とした本研究の目的は、主として音響的見地から、このようなホール構造の可変性を有効に利用する知見を得るところにあった。◇演奏音・演奏者に対するホール可変部分の影響を把握する。◇好ましい使用条件について検討し、実使用への可動部分設定指針を策定する。◇試演実験で特徴的であった可動部分設定条件に関わる音響特性を把握する。◇問題点を抽出し、今後の課題を指摘すると共に、今後の更なる検討のための基礎資料を収集蓄積する。設計段階で様々な使用形態が想定され、音響特性についての基礎的な数値は与えられてはいたが、実際に様々な演奏形態、楽器の特性のもとで、最高の使い方を見つけるには、ある期間に関心を集中し、系統的な試行実験と考察を行い、さらにまた、その音響特性の裏付けを把握することが必要であった。本研究では、試演実験を通じて演奏関係者自身が音響特性を判断して、可変天井の設営条件を決めることができた。邦楽、声楽ではそれぞれコンセプトの異なる条件があえて選ばれ、楽曲、演奏者の条件にあわせて使い分けて行くことになった。また、アンサンブルとフルオーケストラでは使用床面積や楽曲違うと言うだけでなく、寄って来る音響条件にも、必ずしも大は小を兼ねるものでないことが認識された。ホール空間を天井の上下で加減するということが、必然的に舞台部分の造作についての可変性の要求につながることもわかった。さらに、このホールの新たな使い方の可能性についても、考え、またそれをすることに成果の期待を持てる、と関係者が思うに至ったのが大きな収穫であったといえる。◇可変天井ホールの調査-奏楽堂以外に一部天井などの稼動部を持つホールについての調査を行った。なお、この調査は現在進行中である。◇東京芸術大学奏楽堂における可変天井使用の実績のデータベース化-1998年4月から2000年2月までの奏楽堂における主な催し物についての天井形態をデータベースとしてまとめた◇異なる天井高毎の音響測定結果の集録-天井形態を何パターンか想定し、それらについての音響測定をまとめた◇ホール内聴取における問題点の調査(1999年9月時点)-芸大内の教官へのアンケート調査により問題点として考えられるものを洗い出した◇室内楽演奏会における演奏者側と聴衆側、それぞれの問題点の調査(2000年2月)-実際の演奏会における問題点を演奏側と聴衆側に分けて洗い出した◇ピアノ演奏における最適聴取環境(舞台上の条件、客席側の天井条件)の試奏、試聴実験(2000年3月予定)1998年に完成した奏楽堂は、多岐にわたる使用条件に対応するために、舞台周りだけでなく、客席天井の高さも全面的に変えられるように設計された。

設計段階で様々な使用形態が想定され、音響特性についての基礎的な数値は与えられてはいたが、実際に様々な演奏形態、楽器の特性のもとで、最高の使い方を見つけるには、ある期間に関心を集中し、系統的な試行実験と考察を行い、さらにまた、その音響特性の裏付けを把握することが必要であった。本研究では、試演実験を通じて演奏関係者自身が音響特性を判断して、可変天井の設営条件を決めることができた。邦楽、声楽ではそれぞれコンセプトの異なる条件があえて選ばれ、楽曲、演奏者の条件にあわせて使い分けて行くことになった。また、アンサンブルとフルオーケストラでは使用床面積や楽曲違うと言うだけでなく、寄って来る音響条件にも、必ずしも大は小を兼ねるものでないことが認識された。ホール空間を天井の上下で加減するということが、必然的に舞台部分の造作についての可変性の要求につながることもわかった。さらに、このホールの新たな使い方の可能性についても、考え、またそれをすることに成果の期待を持てる、と関係者が思うに至ったのが大きな収穫であったといえる。
プラズマ波動のダイナミックスと乱れ

1.ビ-ム・プラズマ系での不安定波の成長過程におけるソリトンの役割が明らかにされた。ソリトン生成による不安定モ-ドの安定化が示され、実験によって確かめられた。2.大振幅磁気音波による共鳴加速という新しい粒子加速機構が提唱され、太陽フレア-における短時間内での粒子加速の説明に成功した。3.ダブルプラズマ発生装置を用いて、ポンプ波の周期倍化現象や電子プラズマ波の高調波励起等のカオス的振舞いを観測した。4.散逸項を含む「非線形シュレディンガ-方程式」を例にとり、ソリトン振動論を用いて、多ソリトン状態の性質を明らかにした。5.磁力線に沿って伝播する非線形アルフベン波を「微分型非線形シュレディンガ-方程式」を用いて研究し、その初期値と生ずるソリトンの個数との関係を明らかにした。6.渦糸近似により、ドリフト波の動的、統計的性質を調べた。特に、渦糸の拡散係数を解析的に求めることに成功した。7.不均一密度の磁化プラズマ中におけるドリフト波の伝播特性や自然励起波の性質が調べられた。磁場に対して右ねじ方向のEXBドリフトのシアを与え、小電極励起子に正のパルスを与えたところ、ソリトン的性質を持つ正電位のドリフト波パルスが伝播することが観測された。8.イオン波ソリトンの反射及び透過現象を観測し、その解析を行なった。また、大振幅イオン波の励起手法の開発が行なわれた。9.結び目理論において、より強力な新しい絡み目多項式がソリトン理論から構成できることを示した。このような多種多様な分野において、新しい非線形現象が見出された。研究計画には理論家、実験家がほぼ同数含まれ、互いの研究発展を促進できたことは非常にうれしく思っている。プラズマにおける非線形諸現象を実験的・理論的に研究した。1.イオン波ソリトンを用い、境界における種々の現象が調べられた。特に、空間電荷を伴うシースにおける反射、透過の実験は、従来言われてきた機構とは異なる新しいメカニズムを示唆している。2.電子ビーム・プラズマ系または外場下でのプラズマがカオス的現象を示すことが観測された。3.不均一プラズマ中におけるドリフト波の伝播特性と自然励起波の性質が調べられた。磁場に対して右ねじ方向のEXBドリフトのシアを与え、小電極励起子に正パルスを加えたところ、正電位のドリフト波パルスの伝播が観測された。パルスはソリトン的性質を有している。4.散逸を含むソリトン方程式、特に、非線形シュレディンガー方程式が解析的・数値的に調べられた。2-ソリトン結合状態は散逸的摂動によって、解離する方向にあることが確かめられた。5.アルフベン波の非線形伝播特性を、微分型非線形シュレディンガー方程式を用いて研究した。多くの応用が期待される。6.非線形波動論の基礎付けとして、ソリトン方程式の解の構造が調べられた。特に、ロンスキアン表示の一般性が確かめられた。7.大振幅磁気音波においてイオン加速が短時間で起きうることがわかり、太陽フレアー現象に対して適用された。コロナ・ループでは1秒以内で陽子が相対論的にまで加速しうることが指摘された。8.磁力線や粒子軌道のトポロジーを識別する新しい絡み目多項式が、ソリトン理論を用いて構成できることが示された。以上のように、実験・理論の両面で活発な研究が行なわれ、興味深い成果が多く得られている。次年度には、これらの詳細な研究が進み、さらに一層の発展が行なわれると考える。1.イオンビ-ムや電子ビ-ムによるプラズマ不安定波の成長過程におけるソリトンの役割が明らかにされた。

特に、後者ではソリトン生成による不安定モ-ドの安定化が示され、実験も行なわれた。2.新しい粒子加速機構として、大振幅磁気音波による共鳴加速を提唱し、太陽フレア-における短時間内での粒子加速を説明した。3.磁力線に沿って伝播する非線形アルフベン波の特性を「微分型非線形シュレディンガ-方程式」を用いて研究し、その効期値問題と発生するソリトンの個数との関係を明らかにした。4.ダブルプラズマ発生装置を用いて、ポンプ波の周期倍化現象や電子プラズマ波の高調波励起等のカオス的振舞いを観測した。5.散逸項を含む「非線形シュレディンガ-方程式」を例にとり、摂動の影響下における多ソリトン状態の性質を明らかにした。6.ドリフト波に対して渦系近似を行ない、その動的、統計的性質を明らかにした。特に、渦系の拡散係数を解析的に求めることに成功した。7.磁力線や粒子軌道のトポロジ-的空間配位を識別する問題(総び目理論)において、より強力な新しい絡み目多項式がソリトン理論から構成できることを明らかにした。8.不均一密度の磁化プラズマ中にお刑るドリフト波の伝播特性や自然励起波の性質が調べられた。磁場に対して右ねじ方向のEXBドリフトのシアを与え、小電極励起子に正のパルスを加えたところ、正電位のドリフト波パルスの伝播が観測された。ソリトン的性質を持っている。9.イオン波ソリトンの反射及び透過現象の観測と解析、大振幅イオン波の励起手法の開発が行なわれた。10.サイクロトロン運動する粒子に、磁場に垂直に伝播する静電波を加えた場合、位相空間に薄いストカスティック層が形成される事を示した。
液性因子としてのαシヌクレインの加齢に伴う血管内皮機能障害での病態機能の多様性

SNCAは神経細胞の変性に関与しているアミロイド蛋白であることは周知のことであるが、中枢神経において神経細胞以外の組織や更には末梢組織における病態生理機能については殆ど分かっていない。我々はSNCAが循環血液中にも存在し、老化と共に減少し、血管内皮機能やメタボリック症候群に対し保護的に機能している可能性を見出している。本研究では液性因子としてのSNCAの中枢神経及び末梢組織における血管内皮での病態生理機能に着眼し、血管内皮機能障害が関わる加齢性疾患について分子形態やエクソソーム、他の蛋白質との相互作用を機軸に基礎及び臨床的にSNCAの多様な機能の病態への関与の可能性を検討する。
新規蛋白抗原を用いた接合菌症の早期診断法および免疫治療法の開発

主に血液疾患に発症するムーコル症の早期診断法開発を目的に原因真菌(Rhizopus oryzae)からシグナルシークエンストラップ法にて得られた未知の候補抗原A(23kDa)を検出するELISAキットの測定条件の最適化後、動物実験モデル感染血清中の抗原Aを測定した。その結果、非感染マウスに比較して感染マウス血清中には抗原Aの抗原価が高い傾向が認められた。接合菌症(ムーコル症)は、血液疾患などの高度免疫抑制患者に発症する深在性真菌症である。その頻度は近年増加傾向と報告されている。その治療薬として、わが国では未発売のポサコナゾールとアムホテリシンB製剤のみが有効であるが、その予後は極めて不良で初期の抗真菌薬選択が重要となる。その診断は、培養による真菌学的検査と侵襲的な検査を伴う病理組織学的検査に限られ、補助診断としての血清学的検査は実用化していない。我々は、早期診断に有用と考えられる血清診断法の開発研究を試みた。真菌研究における新しいアプローチであるシグナルシークエンストラップ法を利用して得られた接合菌(Rhizopus oryzae)の未知の抗原蛋白(候補A抗原;26kDa蛋白)を検出するELISAキットを作成した。前年度までの研究として得られた研究成果(真菌の培養上清および感染マウス血清中に候補A抗原を検出)を経て、今回は血液疾患患者血清を用いてその評価を試みた。その結果、研究期間中にR. oryzae肺感染症患者は1症例のみであった。肺アスペルギルス症患者(Probablepossible:6症例)および健常人(5症例)をコントロールとした。候補A抗原は、R. oryzae肺感染症患者の血清および肺胞洗浄液中には、健常人やアスペルギルス症患者と比較してやや高い値が得られた。A.研究目的:ムーコル症(接合菌症)の診断は、病理組織学的検査や真菌培養同定でなされるが、基礎疾患が不良で侵襲的な検査が困難な場合も多い。ムーコル症に特異的な血清診断は実用化しておらず、感度・特異度の高い検査法の開発が期待されている。我々はシグナルシークエンストラップ法を利用し、新規抗原を選定。その後、モノクローナル抗体を開発してムーコル抗原検出キット(ELISA)を作成した。前年度までに候補A抗原はR. oryzae、R. microspores、R. microspores var. rhizopodiformis培養上清中およびそれらの感染マウス血清中からも検出された。さらに感度や特異度を向上させるために検出法の条件を見直した。B.研究方法:ELISA法条件の変更:ELISAプレートおよびブロキングバッファー、抗体の希釈濃度を変更して条件を検討。サンプル精製条件の検討:適正な血清濃度を検討した。患者血清による検討:肺真菌症が疑われ、抗真菌薬が投与された症例の血清を使用して、ELISA法により候補A抗原の検出を試みた。C.研究結果:ELISA法条件の変更:ELISAプレートおよびブロキングバッファー、抗体の希釈濃度を変更し、候補A抗原を検出する感度を変更することに成功。サンプル精製条件の検討:血清濃度が120%の範囲では、測定結果への影響はほとんど認められないことが判明。患者血清による検討:深在性真菌症が疑われ、抗真菌薬が投与された14症例の中で1症例のみが陽性に検出。本症例は、急性リンパ性白血病にて末梢血幹細胞移植を受け、発熱を主訴に来院。右上葉に浸潤影が認められた。広域抗菌薬および抗真菌薬(CPFG)にて治療が開始されるも改善傾向を認めず、抗真菌薬をCPFGよりL-AMBへ変更し、改善が認められた。喀痰よりムーコル属が検出され、肺ムーコル症と診断した。A.研究目的ムーコル症は稀な深在性真菌症であるが、血液疾患患者の剖検例ではアスペルギルス症、カンジダ症に次ぐ第3位で、近年その患者数の増加が注目されているが、ムーコル症に特異的な血清診断は実用化していないため、新しい検査法の開発が期待されている。我々はシグナルシークエンストラップ法を利用し、真菌の診断ツールならびに治療薬候補を応用することが期待される膜蛋白質および分泌蛋白質を網羅的に同定した後に、新規抗原を選定した。その後モノクローナル抗体を開発して、ムーコル症の早期診断法を確立することを目的に研究開発を試みている。ムーコル抗原検出キット(ELISA)として、ムーコル症の原因真菌で最も多いRhizopus oryzae(臨床分離株)より得られた未知の蛋白抗原A抗原(23kDa蛋白:シークエンスは未公表)を検出するELISAキットを作成し、その評価を行った。B.研究方法マウスに免疫抑制薬を投与。Rhizopus oryzae(臨床分離株)を気管内接種して感染モデルを作成し、感染マウス血清、および非感染マウス血清中の抗原Aの濃度を測定した。また、ROC解析を行い、抗原A検出を検出するELISA検査の感度および特異度を検討した。C.研究結果感染マウス血清、および非感染マウス血清中の抗原Aの濃度を測定した。その結果、各群の中央値は、非感染群と比較して、感染マウスでは高い傾向が認められた。ROC分析を実施では、カットオフを約1ng/mLとしたときに、感度および特異度は最大となり、それぞれ87.5%および83%であった。

主に血液疾患に発症するムーコル症の早期診断法開発を目的に原因真菌(Rhizopus oryzae)からシグナルシークエンストラップ法にて得られた未知の候補抗原A(23kDa)を検出するELISAキットの測定条件の最適化後、動物実験モデル感染血清中の抗原Aを測定した。その結果、非感染マウスに比較して感染マウス血清中には抗原Aの抗原価が高い傾向が認められた。ムーコル症(接合菌症)は、稀な疾患であり、実際の検体を得られる機会は少ないことが、理由の一つである。感染症新規診断キットのヒト検体を用いた評価を進めるために、共同研究者や血液内科スタッフとも連携を強化し、検体を集めて研究を推進する。昨年4月に長崎大学より大阪市立大学に転勤となった。そのため、研究環境を整えるのに時間がかかった。本研究は、血液内科領域を中心とした深在性真菌症を疑う患者において血清中の真菌抗原を検出する新規診断キットの開発への取り組みであるが、倫理委員会への書類の作成や承認までに時間がかかり、研究のスタートが遅くなった。また、接合菌症(ムーコル症)の診断確定患者は、非常に稀であるため、診断キットの有用性の確認に症例数を集めることが課題となっている。新規診断キットの感度・特異度を高めるための再評価を行ったため、当初より計画が遅れている。さらにムーコル症(接合菌症)は稀な疾患であり、そのヒト検体収集に時間がかかっている。新規診断キット(ELISA)の感度や特異度を上げるため、共同研究者とも連携をはかり、改良を試みる。また評価する患者検体を集めるためには、さらに院内の症例の診断に関わることが重要と考える。それには診断確定のための積極的な検査を行う必要があり、血液内科とも連携して研究を推進する。さらに、感染動物実験も計画している。臨床検体を集めて、新規診断キットの評価を行う。感染動物実験も実施する。昨年4月に長崎大学より大阪市立大学に転勤となったため、研究環境を整えるのに時間が必要であった。本研究は、血液内科領域の患者で深在性真菌症を疑う患者の血清真菌抗原を検出する新規診断キットの開発への取り組みであるが、倫理委員会への書類の作成や承認までに時間がかかり、研究のスタートが遅くなった。また検査キットを評価する臨床検体を集めるためには、さらに院内の症例の診断に関わることが重要と考える。感染動物実験も計画する。
肝,腎疾患時におけるループ利尿剤のファルマコダイナミクスとその変動要因の解析

繁用ループ利尿剤のフロセミドをモデル薬物とし、ラット及びヒトの正常時並びに病態時におけるファルマコダイナミクスとその変動要因について解析し、以下の知見を得た。1.利尿効果の定量的解析法の確立:動物実験において、フロセミドの作用機序を考慮した新たな薬効評価法を確立した。即ち、薬効の指標としては、従来より用いられてきた尿中【Na^+】排泄速度よりも、尿中(【Na^+】+【K^+】)排泄速度を用いる方が妥当であると判断された。2.他剤併用時における利尿効果の変動:併用剤としては血圧・腎血流量を変化させることが知られているドーパミン及び心房性ナトリウム利尿ポリペプチド(AMP)を用いた。腎より単離したopical及びbasolateral membraneに対する結合実験では、ANPがbasolateral membraneに結合することを認めたが、in vivo実験においてANP単独では単時間しか利尿効果を示さなかった。一方、これらの化合物とフロセミドとの併用時には、両者ともフロセミドの利尿効果を増強した。しかし、その効果は、フロセミド排泄の促進が主因であることが明らかとなり、血圧、血流量は感受性に直接の影響を及ぼさないことが示唆された。3.病態時における利尿効果の変動とその要因:尿中へのフロセミド排泄速度と(【Na^+】+【K^+】)の排泄速度との関係をプロットした反応曲線より、急性肝障害ラットでは利尿効果の低下が明らかとなった。一方、腎障害ラットでは反応曲線が左側にシフトし、尿中フロセミドに対する見かけの感受性が亢進していた。腎疾患患者でも一部でこれと同様の傾向が認められた。この原因として、肝・腎疾患時共、アルドステロン等の内分泌系の関与による濃縮能の変動が関与することが明らかとなった。
体内時計の位相調節を司る新規時計関連遺伝子の同定

交付申請書に記載した研究目的・研究実施計画に沿って研究を行い、下記の成果を得た。Z3細胞を用いた遺伝子機能の検定システムの構築に向け、レトロウィルスを用いた遺伝子導入方法を確立した。これと並行し、新規時計因子E4BP4のリン酸化を介した活性制御メカニズムに重点を置いてE4BP4蛋白質の機能解析を行った。まず、E4BP4のリン酸化はカゼインキナーゼ1ε(CK1ε)によって触媒されることを試験管内の化学反応として証明した。さらに培養細胞において、E4BP4蛋白質はCK1εによってリン酸化された後、プロテアソームを介して、分解されることを明らかにした。CK1εによるリン酸化は、E4BP4の蛋白質量を減少させるばかりではなく、同時に培養細胞内のE4BP4の転写抑制活性も低下させることが分かった。これら一連の結果は、生体内におけるE4BP4蛋白質の挙動と合致する。すなわち、ヒヨコ松果体のE4BP4はリン酸化を受けた後に蛋白質量が減少したことから、生体内においてもCK1εはE4BP4の蛋白質量を負に制御することによってE4BP4の活動の時期を調節している可能性が考えられる。ショウジョウバエやハムスターにおいてCK1εの変異が時計の発振異常を示すことが知られており、以前からCK1εの作用点である基質蛋白質が時計機能に重要な役割を担うと予想されていた。それゆえ、E4BP4がCK1εの下流の重要なエフェクター分子であるという発見は、E4BP4の生理的な重要性を裏付けるばかりでなく、時計疾患の治療にむけた創薬のターゲットを考える上でも非常に重要な知見を提供したと言える。□Z3細胞を用いた遺伝子機能の検定システムの確立に向け、まずZ3細胞の光受容能を確認した。具体的には、Z3細胞において時計遺伝子が光刺激によって発現誘導されることを確認した。これと並行して、ニワトリ松果体を実験材料に用いて新規時計因子E4BP4の性状解析を行った。まずE4BP4蛋白質の動態を調べるため、特異的な抗体を作成してWestern blot解析を行った。ヒヨコを恒暗条件において飼育し、松果体に発現するE4BP4の蛋白質量の経時変化を追跡した。その結果、E4BP4の蛋白質量は時計遺伝子Per2のmRNA量が低い時間帯(主観的夜)にピークをもつ日周変動を示すことが分かった。この観察結果は、E4BP4がPer2遺伝子の転写を抑制することを示した申請者の先行研究を裏付けるものであり、このE4BP4によるPer2の転写抑制が生体内においてPer2遺伝子の発現リズムの形成に寄与していることを示唆する。さらに興味深いことに、E4BP4蛋白質の動態を解析する過程で申請者は、E4BP4蛋白質の電気泳動上の易動度が一日の時刻に依存して変化することを見出した。見かけの分子量が上昇したE4BP4蛋白質はフォスファターゼ処理をすることによって本来の分子量を示すようになったことから、E4BP4はリン酸化されておりリン酸化の有無によって易動度が変化することが判明した。この易動度変化はE4BP4上に存在するカゼインキナーゼ1(CK1)の標的配列に変異を導入した場合には消失したことから、E4BP4のリン酸化にはCK1が関与する可能性が高いことが分かった。この結果は、ショウジョウバエやハムスターにおいてCK1の変異が時計の発振異常を誘導することとよく合致する。今後はCK1によるリン酸化を介したE4BP4の機能制御メカニズムを解析することによって時計発振システムの実体に迫ることができると期待される。なおZ3細胞を用いた実験ならびにE4BP4のリン酸化部位の検索は、Sassone-Corsi博士の協力を得て申請者が仏国において遂行した。
湖沼沿岸生態系食物網の解析的研究:浮遊系食物連鎖と底生系食物連鎖の連結

ラムサール条約の登録湿地である伊豆沼を対象として、炭素・窒素同位体比解析を用いて、その食物網の全容をとらえ、浮遊系と底生系食物連鎖の混じり合いや高次消費者(魚類)への寄与を調べた。その結果、伊豆沼の食物網を支える主要な一次生産者は植物プランクトン(浮遊系食物連鎖)と付着藻類(底生系食物連鎖)であること、高次消費者(魚類)の殆どは植物プランクトンと付着藻類の両方の起源の餌を食べており、それらが両食物連鎖を連結していることがわかった。湖の食物網は、沖帯では植物プランクトン(懸濁有機物)が基点となる浮遊系の食物連鎖が卓越するが、沿岸帯では浮遊系食物連鎖と大型植物や底生微細藻類が基点となる底生系の食物連鎖が混合して存在する。しかし、沿岸帯の浮遊系と底生系食物連鎖の関係や、高次の消費者への寄与について明らかにはした研究はほとんどない。本研究の目的は、ラムサール条約の登録湿地である伊豆沼を対象として、そこに生息する生物や餌起源物質について、天然のトレーサとなる炭素・窒素同位体比を網羅的に測定することによって、その食物網の全容をとらえることにある。伊豆沼は、水深が浅く、湖面全体に水生植物が粗又は密に繁茂していることから、沿岸食物網のモデル的調査地となる。また従来、湖において、生産者から魚類などの高次消費者までをも含めた食物網全体を調べた研究は少ない。その理由の1つは、魚類など高次の消費者の採集が難しいことにあったが、伊豆沼では、オオクチバスの除去事業がなされ、その過程で多くの魚種のサンプルを得ることができる。本年度は食物網の基点となる生産者と低次消費者の食物関係について主に解析した。その結果、伊豆沼は富栄養で透明度が低いため、生産者として、底生藻類の寄与は小さく、植物プランクトンと水草に付着する藻類が主な生産者となることが分かった。また、水草は直接動物に食べられることはほとんどない。低次捕食者として、動物プランクトン(ミジンコ類やケンミジンコ類)は、POM中から植物プランクトンを選択的に同化していることが推定された。多くの大型底生動物(イトミミズ類やユスリカ類幼虫)は水中から堆積したPOMを主に同化していることが分かったが、モンユスリカ属の1種とオオユスリカは、炭素同位体比が堆積物やPOCよりも極端に低い者がみられ、メタン食物連鎖の寄与があることが推察された。近年、湖の食物網については、天然のトレーサとなる炭素・窒素安定同位体比を用いた解析によって、植物プランクトン(懸濁有機物)が基点となる浮遊系の食物連鎖と底生微細藻類が基点となる底生(沿岸)系の食物連鎖が存在することが明らかとなりつつあるが、1つの湖を対象として浮遊系と底生系食物連鎖の分離の程度、高次の消費者への寄与を詳しく調べた研究はまだほとんどない。本研究の目的はラムサール条約の登録湿地である伊豆沼を対象として、そこに生息する生物や餌起源物質について、炭素・窒素同位体比を網羅的に測定することによって、その食物網の全容をとらえ、浮遊系と底生系食物連鎖の混じり合いや高次消費者への寄与を明示することにある。現在、伊豆沼ではオオクチバスの除去事業が展開されており、多くの魚種のサンプルを得ることができるので、高次消費者である魚類までも含めた食物網の総合的な解析が可能となる。本年度は特に浮遊系食物連鎖の基盤となる一次消費者動物プランクトンの餌資源について、脂肪酸分析をも手法に加え、詳細に解析した。伊豆沼の動物プランクトンの炭素同位体比は餌として摂食している懸濁有機物よりも低い炭素同位体比を示すが、その理由について解析した結果、その理由として、動物プランクトンが懸濁有機物の中から炭素同位体比の低い植物プランクトンを選択的に同化することのほかに、メタン(メタン酸化細菌)由来の有機物を同化していることが示唆された。また、底生動物の内、カラスガイは伊豆沼では大型の個体しか採集されず、餌となる懸濁有機物からは予想できないほど高い窒素同位体比をもつ。そこで、カラスガイは成長に伴い重い窒素を蓄積するという仮説をたて、カラスガイを伊豆沼で飼育し、窒素同位体比の変化を調べた。中型まで育てた段階ではあるが、成長に伴い窒素同位体比が高くなる結果が得られている。沿岸帯では浮遊系食物連鎖と大型植物や底生微糸軸藻類が基点となる底生系の食物連鎖が混合して存在する。本研究の目的は、水深が浅い宮城県伊豆沼を沿岸食物網のモデル調査地として、炭素・窒素安定同位体比解析によって、その食物網の全容をとらえ、沿岸帯の浮遊系と底生系食物連鎖の関係を調べることにある。

本年度は底生系食物網の内、生産者と低次消費者の食物関係について解析した。伊豆沼の大型底生動物としてはユスリカ類と二枚貝のカラスガイが優占する。ユスリカ類のうち、アカムシユスリカは水中から堆積したPOMを主に同化していたが、モンユスリカ属の1種とオオユスリカは、炭素同位体比が低いことから、メタン由来の有機物を同化している。これらのユスリカ類の巣穴の構造を観察すると、オオユスリカとモンユスリカは内壁に酸化層をもつU字形の巣穴をもつことから、巣穴壁で増殖したメタン酸化細菌を食べていることが推察された。水圏生態系では、食物連鎖の基点となる生産者の同位体比が時期的にも場所的にも大きく変化するので、食物連鎖の同位体比の基点値の推定に生産者の代わりに長寿命の1次消費者が、とくに湖沼の浮遊系食物連鎖研究においては、懸濁物食の底生2枚貝類が使われることが多い。伊豆沼で大型のカラスガイの同位体比を測定したところ、餌となる懸濁物からは予想できないほど高い窒素同位体比が得られた。そこで、稚貝から大型個体まで体サイズの異なるカラスガイの採集を行い、また、籠にいれて湖底で飼育した個体を用いて、カラスガイの成長に伴う同位体比の変化を調べた結果、カラスガイの窒素同位体比が成長に伴い増加することが分かった。
アフリカ南部カラハリ地域における旧流路地帯の自然環境と住民生活の関係解明

前年度から、ボツワナ共和国北部で調査を実施しており、3週間の住み込みによる参与観察、聞き取り調査からは、これまでのナミビア共和国北東部での調査結果と比較検討が可能なデータが収集された。また、旧流路地形を含む生活空間の自然環境に対する、狩猟採集民クエの人々独自の認識と分類、その利用方法が明らかになり、それぞれの自然環境の特性についても調査が進行し、新たな成果を得ることができた。当該年度では引き続き、ボツワナ北部において3週間の現地住み込み調査を遂行し、自然環境と狩猟採集民クエの関係について、さらに研究が前進した。特に当該年度では、ボツワナ北西部で暮らすクエの人々と、その生活空間にある周辺自然環境を対象に、自然地理学の手法と視点から、それらの関係を空間的に解き明かすことを目的とし、研究を進めた。現地住み込みによる参与観察と聞き取り調査の結果、人々の周辺自然環境に対する認識が判明し、認識されるそれぞれの空間の利用内容が明らかになった。また、ドローンを用いた地形調査や植生の毎木調査によって、人々に認識される各空間の地形環境と、植生構造についても明らかになった。加えて、自然環境と関わる事柄の近年の変化も判明した。これらの調査結果から、クエの人々によって認識される空間ごとの利用内容と地形、植生の関係について、定量的かつ定性的な面から考察された。そして、カラハリ狩猟採集民の空間認知や、自然地物の記憶に関する研究における新たな知見として、植物単体の記憶に留まらない、植生という空間としての記憶、認識の多様性が示された。本研究の成果が、これからの人と自然の共生の在り方や、その議論における具体的な事例の一つとなり、新たな視座を生むことが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。これまでのナミビア調査で、狩猟採集民クエの人々の自然環境に関する知識や認識は、植物だけでなく地形や土壌にまで及んでいることが明らかになった。クエの人々が実践する野焼きは、通常のブッシュと旧流路で火の入れ方を区別し、農業においては旧流路地帯の土壌などの知識に基づき開墾されていた。さらに、数キロ毎に存在する旧流路の全てに名前がついており、その旧流路が延びる先がどこにたどり着くかを記憶している老人もいた。今年度は計画通り2回の現地調査を実施した。夏の現地調査(現地は乾季)では、新たにボツワナ共和国で調査地の探索と選定を行ない、研究者や村民と交流を深めることができた。また、ボツワナ大学オカバンゴ研究所の所長、研究者らと本研究について議論し、研究遂行に関する意見をいただくこともできた。冬の現地調査(現地は雨季)では、調査村にて3週間の住み込みによる参与観察、聞き取り調査から、これまでのナミビア調査の結果と比較検討が可能なデータを収集した。また、旧流路地形を含む生活空間の自然環境に対する、クエの人々独自の認識と分類、その利用方法が明らかとなり、それぞれの自然環境の特性についても調査が進行し、新たな成果を得ることができた。狩猟採集民の空間認知については、他の地域でこれまでも人類学的調査がなされてきた。しかし、本研究のような地理学的調査によって、人々の空間認知と自然環境の構造、それらの有機的関係を明らかにしようと試みた研究は少ない。本研究の成果は、地域特有の地形環境が、その地域の自然環境と人文社会に果たす多様な役割を解明することに繋がると考えられる。そしてそれは、人類の大きな課題である自然災害への対策や教育において、新たな視座を与えうると期待される。計画通り現地調査を実施できた。執筆や発表については鋭意推進中である。

次年度の研究計画としては、ボツワナ北部での現地住み込み調査を再度行ない、さらなる自然環境の調査を実施する。主には、オカバンゴ研究所と協力して土壌成分等の詳細な分析を行ない、植生、地形、土壌の関係を調査し、北部カラハリ地域に広がる旧流路地形の自然環境における役割を解明する。加えて、ナミビアでの調査結果とボツワナでの調査結果の整理と比較検討を進め、カラハリ地域の人文社会における旧流路の役割を明確にすることも課題である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
近世における教育交流に関する基礎的研究-昌平校留学者の活動と藩校教育への影響を中心に-

本研究の課題は、昌平校留学者の分析をとおして、諸藩における教育文化の展開の諸相を解明することである。この課題を達成するために次の2点を達成目標として設定した。(1)諸藩からの昌平校留学者の全体像を把握するための基礎資料として、昌平校及びその教官家塾の入門者の氏名・属性を網羅的に調査・復元する。(2)昌平校留学者の学習活動と帰郷後諸藩での教育改革・教育実践に彼らが果たした役割を調査する。米沢、尾張、佐倉など数藩の事例を重点的に調査・分析し、昌平校などで留学者が見聞した教育理念、学校経営法、授業法、祭祀等々が諸藩の教育の在り方にどのような影響を及ぼしたかを明らかにする。(1)については、代々江戸幕府の儒者を勤めた林家のもとへ入門した者の名簿である「升堂記」、非幕臣を対象とした幕府の正規の教育機関として開設された書生寮に入寮した者の名簿である「書生寮姓名簿」及び幕府の儒者を勤めた河田迪斎の私塾の門人帳である「登門録」を調査し、データベース化を図るとともに原本のレイアウトに近いかたちで翻刻した。『「升堂記」(東京大学史料編纂所所蔵)翻刻ならびに索引』・『「升堂記」(東京都立中央図書館河田文庫本)翻刻ならびに索引』・『「書生寮姓名簿」「登門録」翻刻ならびに索引』の3冊がそれである。(2)については、米沢藩・尾張藩・佐倉藩について調査・検討を進めたが、成果を発表するまでには至っていない。本研究の目的は、昌平校留学者の分析を通して、諸藩における教育文化の展開の諸相を解明することにある。初年度の本年は、基礎資料の整理に力点を置き、昌平校留学者の氏名の特定を行って、彼らの個人情報を調査収集することに重点を置いた。基礎資料の整理では、林羅山が寛永7年(1630)に幕府の援助を受けて江戸に開き、その子孫が代々継承して経営した家塾(林家塾)に入門した者の名簿である「升堂記」(東京大学史料編纂所所蔵)10巻・8冊の調査・整理を主に行った。「升堂記」には、江戸時代から明治20年代に至る約260年間に林家塾に入門した2,786名の氏名・入門年月日・口入人(紹介者)・身分などが記載されている。これらの分析は次年度以降においても継続し、林家塾入門者の全体像を明らかにするとともに、昌平校留学者が藩校教育に及ぼした影響や文化交流の軌跡などの検討を通して諸藩における教育文化の展開の諸相の解明、につとめることにしたい。昌平校留学者の個人情報の収集については、人名辞典・伝記・日記等の調査を通して一定程度の成果を得ることはできたが、さらに資料の収集・分析を重ねなければならない。なお「升堂記」は江戸時代において、もっとも長く記載様式の整った入門簿として、その史料価値は極めて高いことに鑑み、本研究の第一次報告書として『「升堂記」(東京大学史料編纂所所蔵)翻刻ならびに索引』を刊行した。本研究の目的は、近世における教育交流の権威ある拠点であった江戸幕府の昌平校へ諸藩から留学した者の分析を通して、諸藩における教育文化の展開の諸相を地域間教育交流の視点から解明することにある。本研究の第1次報告書として東京大学史料編纂所の所蔵にかかる「升堂記」(10巻・8冊)を平成8年度に翻刻、公表した。「升堂記」は、林羅山が寛永7年(1630)に幕府の援助を受けて江戸に開業し、その子孫が代々継承して経営した家塾(林家塾)に入門したものの名簿である。

2年目の本年は、第1次報告書の記載内容を、昌平校儒官佐藤一斎、その養子で昌平校儒官河田迪斎、その嫡男河田煕に伝えられ、東京都立中央図書館河田文庫所蔵にかかる「升堂記」(2冊)と比較・検討した。また併せて「書生寮姓名録」(大阪大学附属図書館蔵)と「書生寮姓名簿」(東京都立中央図書館蔵)を調査し、もって昌平校留学者の全体像を明らかにすることに努めた。なお河田文庫本は延享元年(1744)から寛政12年(1800)までに入門した398名の名簿で、東京大学史料編纂所本の一部を含むに過ぎないが、それでも東京大学史料編纂所本に見られない記載事項が含まれるとともに記述内容も詳細であることに鑑み第2次報告書として翻刻・公表することとした。昌平校留学者一人ひとりに関する個人情報の収集については、昨年に引き続き各藩の分限帳や人名辞典・伝記・日記等の調査を通して一定程度の成果を得ることができたが、さらに資料の収集・分析を重ねなければならない。本研究の課題は、昌平校留学者の分折をとおして、諸藩における教育文化の展開の諸相を解明することにある。この課題を達成するため、(1)諸藩からの昌平校留学者の全体像を把握するための基礎資料の調査・復元、(2)昌平校留学者の学習活動と帰郷後諸藩での教育改革・教育実践に彼らが果たした役割の調査・解明、を具体的目標として設定した。本年度において(1)については、享和年間(18014)に昌平坂学問所構内に諸藩士や浪人等の非幕臣を対象として幕府の正規の施設として開設された「書生寮」に入寮した者の名簿である「書生寮姓名簿」(東京都立中央図書館蔵)を調査した。その結果弘化3年(1846)から慶応元年(1865)までの入寮者504名を特定することができた。また幕府儒官であった佐藤一斎・河田迪斎の私塾へ入門した者の名簿である「登門録」(東京都立中央図書館蔵)を調査し、天保10年(1839)から安政7年(1860)までの入塾舎457名を特定することができた。(2)については、米沢藩と佐倉藩を例に「升堂記」「書生寮姓名簿」「登門録」に見いだされる者の個人情報の収集に努めるとともに帰郷後の事跡について調査した。その結果米沢藩においては書生寮に学んだ小見鍋蔵が慶応2年(1866)の藩校興譲館の学制改革に際して中心的な役割を果たしていたことが判明したが、その詳細についてはさらに今後の研究にまたなければならない。なお、「書生寮姓名簿」と「登門録」は昌平校留学者の全体像を把握するための基礎資料としてその史料的価値のきわめて高いことにかんがみ、第3次報告書として索引を付して翻刻・刊行した。
耐ファウリング性能の理論計算と水和構造の動態解析による水処理膜の分子設計

ポリマー膜素材を構成する種々の分子構造を対象に、素材近傍の水和構造や素材間の会合状態を分子動力学法によって理論的に評価した。たとえばポリメタクリル酸メチルを構成するケトン部位は、その近傍において顕著な水和構造を形成するが、会合状態は必ずしも明瞭ではない。これとは対照的に、エチレンービニルアルコール共重合体を構成するヒドロキシル基は、互いに会合状態を生じる一方で、明確な水和構造は観測されない。このように、素材近傍の水和構造や会合状態は、素材の種類によって顕著に異なることが確認された。平成26年度は、分子動力学(MD)シミュレーションを駆使することで、種々のポリマー鎖近傍における水分子のミクロ挙動を解析した。具体的には、1各種ポリマー素材の簡略化モデリング、2各種ポリマー素材および水分子の相互作用ポテンシャル決定と水和モデルの構築、3MD計算による水和構造の動態解析、の各項目を実施した。以下に、これらの項目によって得られた研究実績の概要を示す。項目1では、MD計算を実施するための前段階として、汎用素材であるポリビニルアルコールやポリエチレンテレフタレート、温度応答性ゲルとして有名なポリ(Nーイソプロピルアクリルアミド)、水処理膜の素材として代表的な芳香族ポリアミドなど、種々のポリマー素材を対象に、分子構造の簡略化モデリングを実施した。項目2では、各種ポリマー素材と、その周囲を取り囲む水分子に適用すべき相互作用ポテンシャルを決定した上で、水和構造の計算モデルを構築した。項目3では、項目2で構築した計算モデルを対象とするMD計算を実行し、得られたトラジェクトリデータを解析することで、ポリマー鎖近傍における水分子のミクロ挙動を解析した。その結果、ポリマー鎖の分子構造やポリマー構成原子の種類により、水和構造が明確に異なることが判明した。特にポリマー鎖を構成している酸素原子の近傍では、多くの場合、水分子との水素結合を介して顕著な水和構造ネットワークを形成する動態を計測した。こうした特徴的な水和構造が、水処理膜の耐ファウリング性能を支配する要因となっている可能性も考えられる。そこで今後は、水分子の動的な挙動変化にも着目して、さらに詳細な解析を実施する予定である。前年度の研究において、ポリマー鎖の分子構造やポリマー構成原子の種類により、水和構造が顕著に異なることが判明した。そこで最終年度は、様々な素材ポリマーを対象として、分子動力学計算による水和構造の動態計測を試みた。具体的には、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)などの膜素材や、透析膜の親水化剤として用いられるポリビニルピロリドン(PVP)、さらに温度応答性ゲルとして有名なポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAAm)やポリ(N,N-エチルメチルアクリルアミド)(PEMAAm)などを対象に、素材モノマーの近傍における水和構造やミクロ相互作用を解析した。その結果、水和構造の動態を分子レベルで検証するためには、素材と水分子の相互作用のみならず、素材間の相互作用が重要であることを示す結果を得た。たとえばNIPAAmモノマー同士の相互作用を解析すると、NIPAAmのアミド結合間において、水分子を介した水素結合によるネットワーク構造を形成することが示唆された。これは測定条件に応じてPNIPAAmの側鎖間が会合状態となり得ることを示唆している。一方、EMAAmモノマーの場合はこうした挙動は観測されず、PEMAAmが側鎖間においてほぼ会合しないことが示唆された。そもそもPNIPAAmの下限臨界溶液温度(LCST)は約305 Kであるのに対し、PEMAAmのLCSTは約329 Kである。今後の更なる検証が不可欠であるが、NIPAAmとEMAAmの素材間におけるミクロ相互作用の顕著な相違が、LCSTのようなマクロな物性値にも強く影響を及ぼすものと考えられる。素材近傍における水分子のミクロ挙動を解析することで、ポリマー鎖の分子構造やポリマー構成原子の種類により、周囲の水分子によって形成される水和構造の動態が明確に異なることが明らかとなった。化学工学・物理化学今後は、温度や圧力などの計算条件を様々に変えながら、素材近傍における水和構造の動態変化と膜ファウリング挙動の相関性を検証する予定である。平成26年度は、各種ポリマー素材の簡略化モデリングや相互作用ポテンシャルの決定、水和構造の計算モデルの構築に注力した。これらの作業に対し、当初の想定をやや上回るエフォートを投入した結果、水分子のミクロ挙動を計算するためのワークステーションの購入の他に大きな支出がなく、次年度使用額が生じた。次年度は、前年度から進めている各種ポリマー素材の水和挙動を詳細に解析するための計算機サーバシステムを選定し、購入することを計画している。また、本研究の実施によって得られる計算データは膨大な量であるため、大規模データ保存用のハードディスクを導入する予定である。研究成果を公表するため、化学工学会や日本膜学会などの国内学会における発表のほか、国際会議における研究発表を計画している。別途、学術雑誌での研究成果の発表に際して、英文校正料、論文投稿料および印刷費を計上する。
直達発生種の遺伝的集団構造に基づく巨大津波による三陸沿岸の生態系撹乱履歴解明

2012年5月に三陸海岸における巻貝類の分布状況を調査した。いくつかの場所では主要な生息地が失われたりしていたが、いずれも近隣に少数の個体が生存している事を確認した。三陸北部における直達発生種ホソウミニナの新規加入は春と秋にピークを持つ事が示された。本種を対象にコアレセント理論に基づく系統地理解析をおこない過去の集団サイズの変動を推定した。ミトコンドリアDNAのCOI遺伝子および核DNAのITS1領域の塩基配列に基づく解析では最終氷期中の集団サイズの減少とその後の回複が検出された。28種類のマイクロサテライトデータに基づく解析では、東日本大震災およびチリ津波による集団サイズの減少が検出された。震災前に日本および韓国で採集、保存されていたホソウミニナを用いて、マイクロサテライトマーカーによる集団構造解析をおこなった。ほぼ全ての地域集団間に有意な遺伝的分化が検出されたにも関わらず、青森県尾駮沼の集団と愛知県汐川干潟の集団間および岩手県宮古湾と宮城県万石浦の集団間には遺伝的差異がみられなかった。尾駮沼および宮古湾は、より近隣の地域集団との間に有意な遺伝的差異が示されており、本種がプランクトン幼生期を持たない直達発生をおこなう事から、こうした遺伝的類似性は最近起きた非意図的な人為的移動の結果と考えられる。実際、ミトコンドリアDNAのデータを綜合した解析から、尾駮沼の集団が移入個体のみで形成されたものであるのに対し、宮古湾の集団は移入個体と在来個体に由来する遺伝子を併せ持つ事が示された。これらの結果は、過去の分布調査や潮干狩り用のアサリの輸送記録と整合的であった。本研究の目的である、各地域集団の遺伝的特性に基づく履歴復元の精度を向上させるためには、こうした人為的移入の影響を取り除く事が必要である。継続的な野外調査から、本種の宮古湾個体群密度が2013年に急激に増加し、震災前の状態に近づきつつある事が示された。塩分変動や乾燥への耐性が比較的ため、津波の様な大規模撹乱に遭遇しても少数の個体が生き残る可能性が高い種では、直達発生という繁殖様式が撹乱後に確実に遺伝子を残す戦略として有効であると考えられる。一方、津波によって新たに形成された潮間帯への移入は認められず、自然な状況では、分散能力が極めて低いことも確認された。ホソウミニナに近縁で、しばしば同所的に分布するウミニナについて11種類のマイクロサテライトマーカーを開発し、それらを一度に解析できるマルチプレックス系を設計し、有効性を確認した。この解析系を用いて、三陸海岸の万石浦の集団の遺伝的特性を解析した。平成24年5月に、過去に巻貝類の分布調査と採集をおこなった岩手県宮古湾から宮城県松島湾までの8地点でホソウミニナおよび近縁巻貝類の分布状況を調査した。宮古湾、山田湾、長面浦、雄勝湾では主要な生息地が津波により破壊されたり、地盤沈下により失われたりしていたが、いずれも近隣に少数の個体が生存している事が確認された。震災前に採集し、保存されていたサンプルを用いて、ミトコンドリアDNAとマイクロサテライトマーカーを併用した集団解析をおこなった。その結果、三陸沿岸に同所的に出現する対馬暖流流域に沿って分布する個体群と黒潮流域に沿って分布する個体群の間にマイクロサテライト組成の有意な差異は認められず、両者が自由に交配している事が示された。また人間活動による移入が集団構造に及ぼす影響を評価するためのデータを得る事を目的に、人的影響が顕著な東京湾周辺の個体群を対象に同様の解析をおこなったところ、いずれの遺伝子マーカーでも小櫃川河口干潟と谷津干潟の集団で、水産種苗と共に移入したと考えられる遺伝子が検出された。この結果から集団構造データに基づいて人為的移入の影響の有無を判定する事が可能であると考えられた。少数の残存個体が確認された上述の生息地のうち、宮古湾の津軽石川河口干潟と山田湾織笠川河口干潟において個体群の回復過程を追跡調査した。その結果、津軽石川河口干潟の砂泥底の地点では、6月と9月から10月に殻長68mmにモードをもつ新規加入群が認められた。織笠川河口干潟の砂礫底の地点においても7月および9月に明らかな新規加入群が確認され、三陸北部におけるホソウミニナの新規加入は春と秋にピークを持つと考えられた。一方、織笠川河口干潟上部の砂泥底では津波直後から比較的多数の個体が確認されていたが、幼貝の新規加入は認められず、再生産の場としては不適であると考えられた。

平成24年に岩手県山田湾から宮城県櫃ヶ浦の7地点で採集したホソウミニナを対象に、ミトコンドリアDNAのCOI遺伝子および核DNAの内部転写スペーサー領域(ITS1)の塩基配列を用いて、コアレセント理論に基づいてベイス法により集団サイズ(集団に属する個体数)の変動を推定した。2つの領域単独および両者を合わせた解析のいずれも最終氷期中の集団サイズの減少と氷期後の現在まで続く増加を示した一方で、近年の巨大津波による集団サイズの変動は検出されなかった。これは巨大津波後の集団サイズの回復が、両遺伝子領域の分子進化速度に対して短い時間で完了するためと考えられる。次にホソウミニナのマイクロサテライトを対象に昨年度開発した14種類およびにMiura et al. (2013)により開発された14種類のマーカーを用いて、平成12、18、20、23(震災後)、24、26年に採集された個体のマイクロサテライトデータに基づいて過去の集団サイズの変動を推定したところ、東日本大震災後のサンプルでのみ、東日本大震災に伴う巨大津波によるものと考えられる急激な集団サイズの減少が検出された。その減少率は5580%であった。一方、今回の震災でほとんど被害を受けなかった福島県松川浦のサンプルから、より古い年代の集団サイズの減少が検出された。減少率は86%で、推定年代は昭和35年のチリ津波と概ね一致した。異なる年と場所で採集された個体から得られたデータを統合した解析をおこなったところ、東日本大震災とチリ津波による集団サイズの減少が検出され、減少率はそれぞれ72%と74%と同程度であった。チリ津波後に集団サイズの回複が認められないのは、ホソウミニナがプランクトン幼生期を持たない直達発生種である事に加えて、近年の沿岸開発により三陸海岸の干潟が分断され、地域集団間の分散が困難になったためと考えられる。分子生態学過去を復元する基礎となる震災前の三陸海岸のホソウミニナ集団の集団構造について、ミトコンドリアDNAに加えて、核DNA上にあるマイクロサテライトのデータを揃える事ができた。また、三陸海岸で震災前に起きた人為的移入の影響を取り除く事が可能になった。ホソウミニナに加えて、ウミニナについてもマイクロサテライトのマルチプレックス解析系が利用可能になり、多数の個体の遺伝子型を効率的に判定する事が可能となったので、ホソウミニナと異なりプランクトン幼生期を持つウミニナと比較することで、より精度よく、三陸海岸各地域の個体群の履歴を推定する研究を進める事が可能になった。ホソウミニナのマイクロサテライトのマルチプレックス解析系が利用可能になり、多数の個体の遺伝子型を効率的に判定する事が可能になった。過去を復元する基礎となる震災前の三陸海岸のホソウミニナ集団の集団構造データを揃える事ができた。また、生息地での継続的な分布状況および個体群動態の調査によって、三陸海岸における本種の生活史に関する知見が得られつつある。こうしたデータに基づいて三陸海岸各地域の個体群の履歴を推定する研究を本格化させる事が可能になった。三陸海岸におけるウミニナの生活史調査および遺伝的集団構造解析をおこなう。ホソウミニナとウミニナを対比させながら、両種の各地域個体群の履歴を復元する。三陸海岸におけるホソウミニナの生活史調査を継続し、年変動を把握するとともに、繁殖成功度の空間変異に関する解析も試みる。三陸海岸におけるホソウミニナ集団の遺伝的構造をさらに詳細に解析するとともに、得られたデータに基づいて、地域個体群の履歴を復元する手法の開発を進める予定である。
自律神経および末梢循環機能に与えるヨ-ガ運動の影響

ヨ-ガ呼吸は東洋医療で採用している呼吸法の原点で,意識的に呼吸を長く,深く,吸息ー保息ー呼息の比を1:12:2に調節しながら(調息)行なう複式呼吸である。広義の呼吸は肺胞での換気,ガス交換と循環系ガス輸送および細胞レベルのガス交換の生理過程として捉えられる。本研究はヨ-ガ呼吸の様態を構造的に解析し,ヨ-ガ呼吸が呼吸循環系調節機構に,また代謝系にいかなる影響を与えているかを明らかにすることである。特に本年度は,呼吸様態と循環系因子と相関させて構造的に解析することを重点にして研究を行なった。方法:混合ガス(C_2H_20.7%,Ar9%,O_221%,N_2残余)を呼吸させ,この時の呼吸気濃度パタ-ンの変化より肺換気,肺血流,ガス交換,心血管系のガス輸送動態を同時に相関的に測定解析する方法を用いた。この方法は夫々のガス種が換気,血流,拡散,組織代謝,Hbガス輸送動態を選択的に表わすことに基づいている。これは西等が特に呼吸・循環の構造的解析を目的として開発中のものである。結果と考察:安静的におけるヨ-ガ訓練者の呼吸状態は,1)呼吸リズム(吸息ー保息ー呼息ー保息)のうち保息が長く,附随して呼吸数も6回/分と少ない。この現象は,C_2H_2,Ar混合気吸入呼出時の呼気Ar濃度FEAr(t)が均一化していることから,換気分布がより均等化されていることを示すものである。2)呼気終末濃度の変化分△FEO_2,△FECO_2ともに標準値(表)より有意に高値を示し,O_2,CO_2解離曲線の特性から組織へのO_2輸送が促進されているものと思われる。3)同時に測定されたQ^^・c/V^^・より導かれるガス輸送効率VO_2/Qc=Cao_2ーCvo_2(動静脈血O_2含量較差)も高値を示した。以上,ガス輸送の観点からヨ-ガ呼吸は,換気当量,O_2摂取率(表),心血管系ガス輸送において,より高い効率をもつことが示された。