ポイント
- 湖の深層において、有機物と微生物の関係を高解像度で解析した初めての研究である。
- 深層では有機物と微生物の関係が表層より強く、安定した構造を形成することを発見した。
- 炭素循環に加え、生物の成長に欠かせない栄養塩の再生やエネルギーの流れなど、生態系機能の理解を前進させる成果であり、気候変動に伴う水環境の変化がこれらの機能に与える影響の予測にも貢献すると期待される。
神戸大学 大学院農学研究科の木田 森丸 助教（当時）らと、滋賀県琵琶湖環境科学研究センター 総合解析部門の山口 保彦 主任研究員ら、京都大学 化学研究所の岡嵜 友輔 助教、京都大学 生存圏研究所の西村 裕志 特定准教授の研究グループは、琵琶湖の深層（低温・無光環境）において、有機物と微生物の量や組成が互いに連動して変化する関係（共変動）が表層よりもはるかに明瞭に現れることを、分子レベルかつ時系列観測により初めて明らかにしました。
湖水中には数千種におよぶ細菌と、数十万種類の有機分子が存在していますが、それらがどのように関係しているのかは、特に琵琶湖のような大水深湖の深層においては、これまでほとんど分かっていませんでした。本研究では、こうした膨大で複雑な有機物と微生物を分子レベルの高解像度で網羅的に同時に捉え、その関係性を解析しました。その結果、深層では特定の有機分子群と細菌類群が一貫して対応し変化する明確な構造が存在し、有機物と微生物の関係がより強く安定していることが明らかになりました。
本成果は、湖の深層というこれまで十分に調べられてこなかった環境において、有機物と微生物の関係の実態を初めて明確に示したものであり、水圏における物質循環や生態系の理解を前進させるものです。
本研究成果は、2026年4月27日（日本時間）に国際学術誌「Limnology and Oceanography」に掲載されました。
本研究は、JSPS 科学研究費助成事業 JP22H03733／JP23K24987（研究代表者・木田 森丸）、JP22K15182（研究代表者・岡嵜 友輔）、JP21H03584（研究代表者・山口 保彦）、JP22H03723／JP23K24977（研究代表者・布施 泰朗）、JP22H00382（研究代表者・中野 伸一）およびJST 創発的研究支援事業 JPMJFR231C（研究代表者・木田 森丸）、JPMJFR2273（研究代表者・岡嵜 友輔）の支援を受けたものです。
＜プレスリリース資料＞
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＜論文タイトル＞
- “Couples in the deep: Dissolved organic matter–microbial linkages in the oxygenated hypolimnion of a deep freshwater lake”
- DOI：10.1002/lno.70374
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