Living radiolarian fauna of late autumn (November 13, 2008) in surface-subsurface waters of the Japan Sea off Tassha, Sado Island, central Japan

日本海は、いくつかの海峡を通じて周辺海域とつながる半閉鎖性の縁海であり、その中でも対馬海峡は、対馬暖流（Tsushima Warm Current: TWC）によって暖水を供給する点で中心的である。TWCは黒潮の分枝として扱われることが多いが、先行する海洋学的研究では、その形成と季節的構造は台湾—対馬暖流系（Taiwan-Tsushima Warm Current System: TTWCS）を含む複数の流れのシステムに依存し、とくに10月から12月には黒潮の表層の影響が強まることが強調されている。こうした物理海洋学的背景のもと、著者らが佐渡島周辺で行ってきた長期観測では、表層〜亜表層に生息する放散虫群集（living radiolarian assemblages）がTWCの流入に敏感であることが示されており、放散虫が水塊影響の変化を示す生物指標となり得ることが示唆される。著者らは2008年3月以降、佐渡島達者沖で通年のプランクトン採集を行い、放散虫相の季節推移を記録してきた。本論文は、先行理論に基づけばTWCが黒潮表層の強い影響を受けると予想される2008年11月13日に採取された晩秋サンプルの生存放散虫相を報告し、種組成と推定される海流影響の観点から群集を特徴づける。

2008年11月13日、表層から100 mまでの海水温は19.4〜17.1 ℃の範囲で、40 m以浅には一様な19.4 ℃の層があり、それより深部では水温が低下していた。100 mでの水温（17.1 ℃）は、著者らの2008年3月〜2009年2月の記録の中で最高値であり、著者らはこれを、季節的な北西風の開始によって混合と熱拡散が強まったことを反映している可能性、または11月に例外的に厚い暖水層が流入した可能性として解釈している。放散虫殻1711個体から、37種（spumellarians 17種、nassellarians 20種）を同定し、加えて未同定成分が相当量（spumellarian 138個体、nassellarian 179個体）含まれていた。standing stockは242.2 shells/m3と算出された。群集は暖水性分類群が優占していた。spumellariansでは、Tetrapyle octacantha、Spongosphaera streptacantha、Didymocyrtis tetrathalamusの3種で合計37.3%を占め、さらにAcanthosphaera circopora、Dictyocoryne profunda group、Myelastrum trinibrachiumも優占的（9.5%）であった。nassellariansでは、Pseudocubus obeliscusが最も多く（11.3%）、次いでAcanthodesmia vinculata（4.1%）であった。全体として、熱帯〜亜熱帯の暖かい表層水に典型的な種が多く、冷水性成分は少数にとどまった。この特徴は、Cyrtidosphaera reticulataやLarcopyle buetschliiなどの冷水性生物が多いとされた、佐渡島沖の既報の冬季群集とは強く対照的であった。

プランクトン採集は2008年11月13日、佐渡島達者の西約6 kmに位置する38°05'N, 138°10'E（日本中部）で実施した。Marukawa-type plankton net（メッシュ100 μm、口径0.3 m）を用い、100 m深から表層までを対象とするプランクトンの単回曳網（sample 1113-9SD-1）により試料を採取した。生物採集と並行して、従来型のデジタル温度計により0〜100 mの海水温を測定した。季節的文脈のため、本論文は2008年3月〜2009年2月にわたるより広い水温記録（Table 1）も参照している。実験室では、約50%硫酸を用いて有機物を溶解し、その後、洗浄と46 μmメッシュのふるいによる粒径分離を行って珪質残渣を作製した。洗浄後の残渣をCanada balsamでガラススライドに封入し、透過光顕微鏡（Nikon CoolscopeおよびOlympus BX51）で観察した。種同定と骨格数の計数を取りまとめ（Table 2）、選択した分類群を顕微鏡写真で記録し（Figs. 2 and 3）、採水柱に対する単位体積あたりの殻数（shells/m3）としてstanding stockを算出した。

佐渡島達者沖の晩秋群集は、熱帯〜亜熱帯の暖かい表層水と一般に結び付けられる暖水性放散虫種によって強く特徴づけられ、2008年11月の表層〜亜表層において暖水の影響が大きかったことを示すと結論づけられた。著者らは、この群集が、同海域で以前に記載された、日本海に典型的な冷水性生物が優占する冬季群集とは本質的に異なることを強調し、生存放散虫組成に顕著な季節的入れ替わりがあることを示している。海流系との関連でこの群集パターンを解釈するにあたり、著者らは、TWCとその起源水の季節性に関する報告と自らの観測を結び付けている。Tetrapyle octacanthaとSpongosphaera streptacanthaが多いことから、11月の群集は既報の9月群集に類似し、2008年の観測では秋をまたいだ顕著な群集シフトはないこと、そして9月から11月にかけて同様の流入レジーム（おそらくTTWCS）が継続して影響していた可能性が示唆されると論じている。同時に、Didymocyrtis tetrathalamusおよびDictyocoryne profunda groupのstanding stockが高いこと、ならびに複数の他の暖水性分類群の存在は、黒潮暖水からの追加的影響を示すものとして解釈された。本論文が主張する意義は、生存放散虫群集が日本海へ流入する水塊の組成と季節動態を反映し得る点にあるが、この推論は暫定的なものとして扱われている。

本論文は、暖水性放散虫の起源や、異なる海流系の相対的役割についてより強い結論を得るには、単一季節のスナップショットを超えた、より長期かつ連続的な観測が必要だと主張している。具体的には、放散虫が日本海へ流入する海流の起源を信頼性高く識別できるか（例：TTWCSの影響と、より直接的な黒潮寄与の影響の区別）を評価するために、複数年にわたる連続サンプリングを求めている。この将来研究は、先行する海洋学研究で述べられているTWCの形成・輸送の季節的複雑さと、本論文自体が示す混在したシグナル、すなわち11月群集は9月と概ね類似する（秋を通じた連続性を示唆する）一方で、黒潮影響と解釈される指標も含む、という点によって動機づけられている。したがって、複数年の時間分解能をもつデータセットが、これらの群集—海流関係の安定性を検証し、晩秋群集が一貫して同様の組成とstanding stockを示すかを明らかにし、さらに放散虫を日本海に流入する水塊の起源を示す生物トレーサーとして実用化できる可能性を評価するために必要である、と位置づけられている。

日本海は、いくつかの海峡で外の海とつながっている一方で、全体としては閉じ気味の海です。その中でも対馬海峡から入ってくる対馬暖流(対馬海峡から日本海へ流れ込む暖かい海流です。日本海の水温や生き物の分布に大きく影響します。)は、日本海に暖かい海水を運ぶ大事な流れです。対馬暖流は黒潮(日本の南を流れる非常に強い暖流です。周辺の海へ暖かい海水を供給し、対馬暖流にも影響を与えると考えられています。)の分かれた流れとして説明されることが多いですが、研究によると、季節によって台湾から対馬へつながる流れの仕組みなど複数の流れに影響され、特に10月から12月は黒潮の表面の海水の影響が強くなるとされています。
筆者たちは佐渡島周辺で長期間の観測を行い、海の表面から少し深いところにいる放散虫(海にいる小さなプランクトンの一種で、ガラスのような成分の殻を持ちます。種類によって好む水温などが違うため、海水の性質を推測する手がかりになります。)の集まりが、対馬暖流の流入に敏感に反応することを見つけてきました。つまり、放散虫を調べることで、どんな海水が流れ込んできたかを推測できる可能性があります。
そこで本研究では、黒潮の影響が強くなると予想される時期である2008年11月13日に採取したサンプルについて、生きていた放散虫の種類の組み合わせを報告し、その特徴から海流の影響を考えました。

2008年11月13日の海水温は、海面から水深100mまでで19.4〜17.1℃でした。水深40mより浅いところは19.4℃でほぼ同じ温度でしたが、それより深いところでは深くなるほど温度が下がっていました。水深100mの温度17.1℃は、2008年3月〜2009年2月の記録の中で最も高く、筆者たちは、北西風が吹き始めて海がかき混ぜられたことによる影響、または11月に例外的に厚い暖かい海水の層が入ってきた可能性を考えています。
放散虫(海にいる小さなプランクトンの一種で、ガラスのような成分の殻を持ちます。種類によって好む水温などが違うため、海水の性質を推測する手がかりになります。)の殻を1711個数え、その中から合計37種を見分けました。種類の内訳は2つの大きなグループに分けられ、spumellarians(放散虫の大きな分類の1つで、比較的丸い形の殻をもつ種類が多いグループです。群集の特徴を知るために、このグループ内の種の割合が使われます。)が17種、nassellarians(放散虫の大きな分類の1つで、円すい形など形が縦にのびた殻をもつ種類が多いグループです。spumellariansと同様に、環境との関係を読み取る材料になります。)が20種でした。また、種類が特定できない個体も多く含まれていました。海水1立方メートルあたりの放散虫の殻の数は242.2個と計算されました。
全体として、暖かい海水に多い種類が多く、冷たい海水に多い種類は少なめでした。これは、佐渡島沖で報告されている冬の群集(ある場所・ある時期に一緒に見られる生物の種類の組み合わせや集まり方のことです。群集を比べると、環境の違いを読み取りやすくなります。)が冷水性の種類に偏ることと大きく違っていました。

調査は2008年11月13日に、佐渡島達者の西約6kmの地点で行いました。プランクトンネットを使い、水深100mから海面までを一度だけ引いてサンプルを集めました。同時に、0〜100mの水温をデジタル温度計で測りました。
実験室では、強い酸で有機物を溶かして放散虫(海にいる小さなプランクトンの一種で、ガラスのような成分の殻を持ちます。種類によって好む水温などが違うため、海水の性質を推測する手がかりになります。)の殻を取り出し、ふるいでサイズをそろえた後、スライドガラスに固定して顕微鏡で観察しました。種類の同定と個体数の計数を行い、海水1立方メートルあたりの殻数として量を計算しました。

佐渡島達者沖の晩秋の放散虫(海にいる小さなプランクトンの一種で、ガラスのような成分の殻を持ちます。種類によって好む水温などが違うため、海水の性質を推測する手がかりになります。)群集(ある場所・ある時期に一緒に見られる生物の種類の組み合わせや集まり方のことです。群集を比べると、環境の違いを読み取りやすくなります。)は、熱帯〜亜熱帯の暖かい表層(海のいちばん上に近い層のことです。風や日射の影響を強く受け、水温が変わりやすいです。)水と結びつきやすい暖水性の種類が中心で、2008年11月の表層から少し深い層に暖水の影響が大きかったと結論づけられました。また、この群集は、同じ海域で報告されている冬の冷水性の種類が多い群集とははっきり違い、季節によって放散虫の種類の組み合わせが大きく入れ替わることが示されました。
さらに、主要な種類の出方から、9月と11月は似た群集で、秋の間に急激な変化はあまりなかった可能性がある一方で、黒潮(日本の南を流れる非常に強い暖流です。周辺の海へ暖かい海水を供給し、対馬暖流にも影響を与えると考えられています。)由来の暖水の影響を示すと考えられる種類も見られました。放散虫が、日本海に入ってくる海水の性質や季節変化を反映する生物の手がかりになり得ることが本研究の重要な点ですが、この考えはまだ確定ではなく、今後の検証が必要だとされています。

放散虫(海にいる小さなプランクトンの一種で、ガラスのような成分の殻を持ちます。種類によって好む水温などが違うため、海水の性質を推測する手がかりになります。)がどの海流から来た海水の影響を受けているのかを、より確実に判断するには、1回の観測だけでは足りず、もっと長い期間にわたって連続的に調べる必要があると述べています。特に、台湾からつながる流れの影響なのか、黒潮(日本の南を流れる非常に強い暖流です。周辺の海へ暖かい海水を供給し、対馬暖流にも影響を与えると考えられています。)から直接来る影響なのかを区別できるかを確かめるために、複数年のデータが求められます。そうした長期データによって、晩秋の群集(ある場所・ある時期に一緒に見られる生物の種類の組み合わせや集まり方のことです。群集を比べると、環境の違いを読み取りやすくなります。)が毎年同じような特徴を示すのかを確認し、放散虫を海水の由来を追うための手がかりとして実用化できるかを評価できるとしています。