A late-winter (March 10, 2008) living radiolarian fauna in surface-subsurface waters of the Japan Sea off Tassha, Sado Island, central Japan

日本海は半閉鎖的な縁辺海であり、その海洋循環と鉛直的な水塊構造は、対馬暖流（Tsushima Warm Current: TWC）からの流入と、日本海固有水（Japan Sea Proper Water: JSPW）の発達によって強く影響を受ける。プランクトン生物はこのような海洋学的条件に敏感に反応するため、現生の多嚢性放散虫（polycystine radiolarians）は、現在の生態系構造の解明や、過去の環境変化の解釈を裏づける目的で用いられてきた。先行研究では、佐渡島（中部日本）達者沖において、表層から亜表層にかけて放散虫群集組成が顕著に季節変化することが示されており、この海域で報告されている大きな季節的水温幅がその背景にあるとされた。しかし、冬季季節風による荒天のため著者らの調査船での採集が困難で、冬季の観測はほぼ欠けていた。そこで著者らは2008年3月に、冬季の群集を把握し、年間を通じた群集移行の進み方をより厳密に制約するため、通年のプランクトン採集を開始した。本論文は、2008年3月10日に採集された現生放散虫群集を報告し、簡潔に解釈するものである。

2008年3月10日の表層〜100 mの水柱は、約9.6–9.7°Cのほぼ一様な水温を示し、発達した冬季混合層と整合的であった。単一の0–100 mのプランクトン曳網試料から、著者らはスパムメラリア類（spumellarian）11分類群、ナッセラリア類（nassellarian）14分類群を同定し、現存量（standing stock）を82.5 shells/m3と見積もった。群集には主に3つの特徴がある。第一に、冷水性の生物と解釈される2分類群—*Cyrtidosphaera reticulata* と *Larcopyle buetschlii*—が優占し、両者で計数個体の約30%を占めた。第二に、spicule-typeのナッセラリア類が顕著であり、*Neosemantis distephanus* がナッセラリア成分の約44%、*Plectacantha cremastoplegma* が約14%を占め、典型的なチャンバー状殻（chambered shell）を欠く日和見的形態の寄与が大きいことが示唆された。第三に、暖水性種が少量ながら存在し、低緯度太平洋域で普通とされる *Didymocyrtis tetrathalamus* は、一般に冬季に弱まるにもかかわらず、TWCにより日本海へ運搬された可能性が高いと解釈された。さらに著者らは、*Acanthosphaera circopora* が多い（スパムメラリア類の17.6%）ことも指摘するが、本種は温度耐性の幅が広いため、暖水性／冷水性のいずれかに明確に分類できないとしている。

プランクトン採集は2008年3月10日、佐渡島達者の西約6 kmに位置する38°05’ N, 138°10’ Eで実施した。本研究は、目合い10 μm・開口径0.3 mの丸川式ネット（Marukawa-type net）を用いて水深0〜100 mを曳網し採取したプランクトン試料1点（310-9SD-1）に基づく。ネットに閉鎖機構がないため、試料は特定の深度層ではなく0–100 m全体を統合したものとなる。表層〜100 mの海水温は一般的なデジタル温度計で測定し、論文ではその後のプランクトン採集と同時に得られた2008年4〜12月の比較用水温データも提示している（ただし、それら後期の生物試料は本論文では解析していない）。実験室では、約50%硫酸で有機物を溶解して珪質残渣を調製し、その後46 μmのふるいで洗浄した。ふるい上残渣をカナダバルサムでガラススライドに封入し、透過光顕微鏡で観察した。放散虫骨格はNikon Coolscopeで撮影した。種同定と計数は（Table 2）として整理し、殻の現存量は海水1 m3あたりで算出した。

著者らは、3月の群集が佐渡島沖の表層〜亜表層における冬季（最寒期）の放散虫相を表すと結論づけた。群集組成は、冷水性スパムメラリア類（*Cyrtidosphaera reticulata*、*Larcopyle buetschlii*）と、日和見的なspicule-typeナッセラリア類（特に *Neosemantis distephanus* と *Plectacantha cremastoplegma*）が卓越し、暖水性分類群（*Didymocyrtis tetrathalamus*）の寄与は小さい。季節的な再出現パターンを説明するため、著者らは同地点での過去の採集結果と冬季結果を比較し、*C. reticulata* と *L. buetschlii* は以前には6月に優占した一方、同程度の深度で9月には不在であったことを示す。さらに、日本海北東部で *L. buetschlii* 成体の分布がより深いことを示した先行研究に基づき、中部日本海では温暖期にこれら分類群が100 m以深に残存し、冬季には冷却と強い風による強制で水柱が浅くなり混合することで、上部100 mに再び出現すると推論している。本研究の意義は、集中的に研究されてきた時系列観測地点における重要な季節欠損（冬季）を埋め、日本海の冬季の海洋構造が現生放散虫群集をどのように規定するかを解釈するための実証的参照点を提供した点にある。

著者らは、季節的な群集移行の全過程を特徴づけるには追加観測が必要であることを強調する。具体的には、本論文の晩冬の単一スナップショットを超えて、年間を通じた群集変化を明らかにするため、初冬および春季の追加採集を提案している。また、spicule-typeナッセラリア類の「ブルーミング（blooming）」の要因は本データセットでは未解明であるとも述べる。先行研究では、2005年6月および9月に類似形態が優占したことを、高い藻類クロロフィル期における分解過程に伴う微生物増殖と関連づけていたが、著者らは2008年3月についてその機構を裏づける明確な証拠がないとしている。そのため、日和見的spicule-typeナッセラリア類は季節性をもち、種特異的な温度耐性の影響を強く受ける可能性があると位置づけつつ、このパターンの再現性を検証し、優占事象を支える環境制御要因をより厳密に制約するには反復採集が必要だと強調している。

日本海は外洋とつながる場所が限られた海で、海の中の水の動きや、水温・塩分などによる水の層のつくりが、対馬暖流(東シナ海側から日本海へ流れ込む暖かい海流です。日本海に入る海水の多くの起源になり、暖かい水や生物を日本海へ運ぶため、生物の分布や季節変化を考えるうえで重要です。)から入ってくる海水と、日本海固有水(日本海の深いところに広がる、低温で性質が安定した水の塊です。日本海の鉛直方向の水の層構造を決め、生物がどの深さに分布しやすいかにも影響します。)の形成に大きく左右されます。
プランクトン(海や湖の水中を漂って生活する小さな生物の総称です。食物連鎖の土台になり、海の環境変化に反応しやすいので観測対象として重要です。)の一種である多嚢性放散虫(単細胞のプランクトンで、ガラスのような珪質の殻をつくる放散虫の仲間です。殻が残りやすく、環境によって種類の構成が変わるため、現在の海の状態や過去の海の復元に役立ちます。)は、こうした海の環境の変化に反応しやすいため、今の海の生態系を理解したり、過去の環境変化を読み解いたりする材料として使われてきました。
佐渡島の達者沖では、表層から少し深いところにかけて放散虫の種類の割合が季節で大きく変わることが知られていましたが、冬は天候が悪く調査船での採集が難しいため、冬のデータがほとんどありませんでした。そこで著者らは、冬の群集を調べて年間の変化をより正確に理解するため、2008年3月から通年観測を始めました。本論文は、その最初の観測として2008年3月10日に得られた放散虫群集を報告し、簡単に解釈したものです。

2008年3月10日の海面から水深100mまでの水温は、約9.6〜9.7℃でほぼ同じでした。これは冬に強い風などで海水がよくかき混ざり、混合層(風や冷却で海水がかき混ざって、水温などが深さ方向にほぼ均一になる上側の層です。冬に発達しやすく、表層付近の生物がどの深さに現れるかを左右します。)が発達している状況と合っています。
0〜100mをまとめて採集した1つの試料から、スパムメラリア類(放散虫の分類群の1つで、主に球形に近い殻をもつタイプが多いグループです。季節や水温条件との関係が議論され、群集の特徴をつかむ手がかりになります。)11分類群、ナッセラリア類(放散虫の分類群の1つで、円すい形など左右非対称の殻をもつことが多いグループです。殻の形の違いが環境への適応と関わるため、群集の解釈で重要です。)14分類群が見つかり、現存量(ある場所・ある深さ範囲に、どれくらいの個体（ここでは殻）が存在しているかを数量で表したものです。季節や環境条件で増減するため、群集の変化を比べる基準になります。)は海水1m3あたり82.5個（殻）と見積もられました。群集の特徴は主に3つです。
1つ目は、冷たい海に適応したと考えられる2分類群（Cyrtidosphaera reticulata と Larcopyle buetschlii）が多く、全体の約30%を占めたことです。
2つ目は、spicule-type(放散虫の骨格が、針状の部品の組み合わせのような形になっているタイプです。典型的な殻とは形が違い、特定の条件で急に増えることがあるため注目されます。)のナッセラリア類が目立ち、Neosemantis distephanus がナッセラリア類の約44%、Plectacantha cremastoplegma が約14%でした。ふつうの部屋状の殻をもたないタイプが多く、環境に応じて増えやすいタイプの寄与が大きい可能性が示されました。
3つ目は、暖かい海に多い種も少しだけ見つかり、低緯度(赤道に近い地域のことです。低緯度の海に多い種が日本海で見つかると、暖流による運搬などを考える手がかりになります。)の太平洋でよく見られる Didymocyrtis tetrathalamus は、冬に弱まりやすい対馬暖流(東シナ海側から日本海へ流れ込む暖かい海流です。日本海に入る海水の多くの起源になり、暖かい水や生物を日本海へ運ぶため、生物の分布や季節変化を考えるうえで重要です。)によって日本海へ運ばれた可能性が高いと解釈されました。
また Acanthosphaera circopora も多く（スパムメラリア類の17.6%）、ただしこの種は耐えられる水温の範囲が広いため、暖水性か冷水性かをはっきり決めにくいとされています。

採集は2008年3月10日、佐渡島の達者から西に約6kmの地点（38°05’N, 138°10’E）で行いました。目合い10µm、開口径0.3mの丸川式ネット(プランクトン採集に使われるネットの形式の1つです。本研究では目合い10µmのネットを使い、小さなプランクトンまで集める工夫として重要です。)を使い、水深0〜100mを曳いてプランクトン(海や湖の水中を漂って生活する小さな生物の総称です。食物連鎖の土台になり、海の環境変化に反応しやすいので観測対象として重要です。)を採集しました。ネットに開閉機能がないため、特定の深さだけではなく0〜100m全体を混ぜた試料になります。
水温は表層から100mまでをデジタル温度計で測り、比較のために2008年4〜12月の水温データも示されています（ただし、その後の生物試料はこの論文では解析していません）。
実験室では約50%の硫酸で有機物を溶かして放散虫の殻などを残し、46µmのふるいで洗ってから、カナダバルサム(顕微鏡観察用に試料をスライドガラスへ固定するための樹脂です。長期間保存でき、細部を観察しやすくするために使われます。)でスライドに封入し、顕微鏡で観察・撮影しました。種の同定と個体数の計数を行い、海水1m3あたりの殻の数として現存量(ある場所・ある深さ範囲に、どれくらいの個体（ここでは殻）が存在しているかを数量で表したものです。季節や環境条件で増減するため、群集の変化を比べる基準になります。)を計算しました。

著者らは、この3月の群集が、佐渡島沖の表層〜亜表層における冬季（もっとも寒い時期）の放散虫群集を表していると結論づけました。内容としては、冷水性のスパムメラリア類(放散虫の分類群の1つで、主に球形に近い殻をもつタイプが多いグループです。季節や水温条件との関係が議論され、群集の特徴をつかむ手がかりになります。)（Cyrtidosphaera reticulata、Larcopyle buetschlii）と、日和見的(環境が合うと短期間で増えやすい性質のことです。特定の条件の変化を反映しやすいため、その種が多いこと自体が環境のサインになります。)なspicule-type(放散虫の骨格が、針状の部品の組み合わせのような形になっているタイプです。典型的な殻とは形が違い、特定の条件で急に増えることがあるため注目されます。)ナッセラリア類(放散虫の分類群の1つで、円すい形など左右非対称の殻をもつことが多いグループです。殻の形の違いが環境への適応と関わるため、群集の解釈で重要です。)（特に Neosemantis distephanus と Plectacantha cremastoplegma）が中心で、暖水性の分類群（Didymocyrtis tetrathalamus）は少量でした。
また過去のデータと比べると、C. reticulata と L. buetschlii は6月には多かった一方で9月には見られないことが示されました。先行研究で L. buetschlii の成体がより深い層に多いことも踏まえ、暖かい時期にはこれらが100mより深い場所に残り、冬になると海水が冷え、強い風で混合が進んで上の100mに現れやすくなる、と推論しています。
この研究の重要性は、冬のデータが欠けていた観測地点でその穴を埋め、日本海の冬の海の状態が放散虫群集をどう決めるのかを考えるための基準となるデータを示した点にあります。

著者らは、季節ごとの群集変化の全体像をつかむには追加の観測が必要だと述べています。特に、今回の晩冬の1回だけの結果に加えて、初冬や春にも採集して、年間を通じた変化をよりはっきりさせることを提案しています。
また、spicule-type(放散虫の骨格が、針状の部品の組み合わせのような形になっているタイプです。典型的な殻とは形が違い、特定の条件で急に増えることがあるため注目されます。)ナッセラリア類(放散虫の分類群の1つで、円すい形など左右非対称の殻をもつことが多いグループです。殻の形の違いが環境への適応と関わるため、群集の解釈で重要です。)が急に増える理由は今回のデータだけでははっきりしません。過去には、藻類が多い時期に、藻類の分解にともなって微生物が増え、それが餌になって増えた可能性が示されましたが、2008年3月についてはそれを直接示す証拠がありません。そのため、こうした種が季節性をもち、種ごとの水温への強さに影響される可能性を考えつつ、同じ現象が繰り返し起きるのか、何が増加を決めているのかを確かめるには、何度も採集する必要があるとしています。