サケの腸内フローラと気候変動 ーGhosh博士の研究、サイエンスZEROで紹介

2025年4月20日(日)放送のNHK Eテレ『サイエンスZERO』にて、微生物グループと生理学グループが共同で行った「サケの腸内フローラ」に関する研究が紹介されました。

この研究は、「気候変動がサケの腸内細菌叢をどのように乱すのか」というテーマに焦点を当てたもので、当研究所ウェブサイトに掲載していた少し前の研究トピック記事が、番組制作会社ディレクターの目にとまり、取材につながりました。

研究を主導したのは、2024年3月に当研究室で博士号を取得し、現在はバングラデシュのチッタゴン獣医動物科学大学の准教授として活躍するGhosh博士です。博士は、稚魚期から成魚期にかけてのサケの腸内フローラの変化や、水温の違いによるフローラの応答を詳細に解析し、水温上昇や餌環境の変化がサケの健康に影響を及ぼす可能性を明らかにしました。

今回のテレビ放送は、こうした研究成果が広く社会に注目され得ることを示す一例です。今後も当研究室では、微生物と環境・生物の関係に着目した学際的な研究を進めていきます。

Ghosh, S. K., Wong, M. K. S., Hyodo, S., Goto, S., & Hamasaki, K. (2022). Temperature modulation alters the gut and skin microbial profiles of chum salmon (Oncorhynchus keta). Frontiers in Marine Science9, 1027621.

Ghosh, S. K., Wong, M. K. S., Hyodo, S., & Hamasaki, K. (2024). Gut microbiome community dynamics in captive juvenile chum salmon: the influences of development, diet, and seawater transition. preprint https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-5286790/v1

過去最多6名の修了生が羽ばたきました

2025年3月24日、東京大学の学位記授与式が開催されました。今年は私の研究室から修士課程5名、博士課程1名の計6名が修了し、過去最多の人数となりました。

午前中は安田講堂での式典、午後からは、各専攻ごとの学位授与式が行われました。今年は、水圏生物科学専攻(修士3名、博士1名)が弥生キャンパスで、先端生命科学専攻(修士2名)が柏キャンパスでの開催となり、私は出席人数の多い弥生キャンパスの式に参加し、その後急いで柏キャンパスに戻り、みんなで記念撮影しました。

修士課程を修了した5名のうち、3名は就職(食品関連の研究開発、大手コンサルティング会社、教育関連)2名は博士課程へ進学し、研究の道をさらに深めていきます。それぞれ異なる進路を歩むことになりますが、これからの活躍に大いに期待しています。

夜には、おおたかの森のお寿司屋さんで、修了メンバーとささやかなお祝い会を開きました。久しぶりに全員でゆっくり話ができる貴重な時間となり、和やかなひとときを過ごしました。新しい季節に、新たな一歩を踏み出すみなさんに、心からの祝福を。

能登の海に立つ─波の花調査2024

2024年も、毎年恒例となっている波の花のサンプリングを行いました。

今回は、学生たちが学位論文の追い込みの時期ということもあり、現地調査には私ひとりで参加。その他は、いつもの共同研究者の皆さんにご協力いただき、調査を実施しました。

ただし、今年の現地入りはこれまでにない難しさがありました。2023年1月の能登半島地震、そして8月の豪雨災害──その爪痕はいまだに残り、当初は中止も検討したほどです。それでも、金沢大学の共同研究者の尽力により、実施にこぎつけることができました。

現地の臨海実験施設も被害を受け、実験棟・宿泊棟ともに使用不能。今回は近くの貸家を拠点とするという異例の体制でのフィールドワークとなりました。調査地点へのアクセスも困難でした。道路の寸断や崩落により、例年のサンプリングサイトには近づけず、近くの塩田周辺の岩場で調査を行いました。現地では地殻変動による隆起が見られ、海岸線が明らかに沖へと移動しており、その変化に改めて自然の力の大きさを感じさせられました。とはいえ、岩場が広がったことにより、波の花が発生しやすい地形になりつつある印象もあります。実際、調査時には十分な発泡が観察され、安全にサンプリングを行うことができました。

臨海実験施設については、海に面した敷地が一部崩落しており、全面復旧には時間がかかる見込みです。ただ、高台にある宿泊棟は使用可能とのことで、今年のサンプル採取はそちらを拠点に行う予定です。

多くの制約がある一方で、環境変化そのものを記録する科学的意義も強く感じます。波の花の発生環境がどう変わっていくのか、今後も継続的に観察していきたいと思います。

SOLAS Goa国際会議

2024年11月10-14日、インド・ゴアで開催されたSOLAS(Surface Ocean–Lower Atmosphere Study)国際会議に参加してきました。今回の会議では、エアロゾル、ダスト、SML、海洋微生物、有機物の起源、気候への影響、さらには海洋ヒートウェーブやプラネタリー・ヘルスといった広範なトピックが取り上げられ、非常に刺激的な議論が展開されました。私は3日目のセッションで、“Profiling microbial community in sea surface microlayer and marine aerosols in the Bay of Bengal and the Southeast Indian Ocean”と題してインド洋での船舶エアロゾル観測の結果を紹介しました。ついでにSOLAS-JIPS航海の宣伝もしました。

会期中、NIO(National Institute of Oceanography, India)の研究者から連絡をいただき、「今後のインドのSOLAS代表はNIOになる予定」とのこと。まずはSOLASの枠組みでのジョイント研究から始めて、将来的なMOU締結も視野に入れた連携を進めていく流れとなりそうです。また、ドイツの研究者からは「ダストに付着した病原菌の大気輸送」に関する比較研究の提案も。日本との二国間研究ができると面白そう。

ドイツTROPOSの糖分析チームの発表は大変興味深く、我々のSML中の糖研究とのシナジーが期待されます。特にINP(Ice Nucleating Particles)への糖の関与を明らかにする研究は、今後の展開として非常に面白くなりそうです。

Future EarthやEarth System Governanceとの連携のもと、脱炭素、炭素除去、プラネタリー・ジャスティス、持続可能な海洋ガバナンスといった「研究と社会をつなぐ課題」も大きな柱になりつつあります。Doug Wallace氏による海洋アルカリ添加、Daniel Harrison氏によるマリン・クラウド・ブライトニング(MCB)など、科学的知見が社会的ソリューションに直結する試みが紹介されました。

今年7月には、元NIOのラマイヤ教授の招聘を予定しており、海洋微生物に関する教科書執筆プロジェクトも進行中。ゴアでの長期滞在執筆も構想しているところです。

次のステップに向けて、さまざまな可能性が見えてきた旅となりました。

フリーマントル近郊でスロンボライト探訪

白鳳丸のインド洋航海を終えた下船地は、西オーストラリアの港町フリーマントル。せっかくの機会なので、どこか近くで微生物好きとして心が躍る場所はないかと探してみたところ、見つけたのが「スロンボライト(Thrombolite)」の存在でした。

西オーストラリアといえば、まず思い浮かぶのがストロマトライト(Stromatolite)。これは光合成を行う微生物(主にシアノバクテリア)が堆積物を積み重ねてつくるドーム状の構造体で、地球最古の生命の痕跡として知られています。中でも世界遺産にもなっているシャークベイのストロマトライト群が有名ですが、フリーマントルからは遠く、今回は断念。

その代わりに見つけたのが、フリーマントルから車で約1時間の場所にあるLake Clifton(レイク・クリフトン)。ここでは、スロンボライトという、ストロマトライトの「親戚」ともいえる微生物構造体が見られます。ストロマトライトと違い、スロンボライトは内部構造が層状ではなく、より不規則に凝集した塊状構造。どちらもバイオフィルムを形成する微生物が堆積物を捕捉して作り上げた岩石構造で、数十億年前の生命活動を今に伝える“生きた化石”ともいえる存在です。

そこで、微生物研究者なら一度は見ておきたいと、私を含めて4人(学生3人+教員1人)でフィールドトリップに出かけました。現地では、教科書で見るような「見渡す限りのドーム群」という景観はありませんでしたが、湖畔の木道からスロンボライトを間近に観察することができ、満足度は十分。実はこのようなダイナミックな風景を望むには、乾季で水位が下がった時期に訪れるのがベストとのこと。今回は季節的に水量が多めだったようです。

帰り道は寄り道のしすぎで、レンタカー返却がギリギリになるハプニングもありましたが、それも含めて良い思い出となりました。フリーマントルに降り立つ機会があれば、定番の観光地とは一味違う、微生物視点の小旅行もおすすめです!

フリーマントル港のブルワリーにある入港中船舶の掲示板 白鳳丸の名前が!

白鳳丸KH24-3インド洋航海レポート

出航準備と船内生活(8/26〜)

2024年8月26日、白鳳丸KH24-3航海がスタートしました。
まずは船内生活のガイダンスと避難訓練。午後には、船側との打ち合わせ、そして研究者同士のミーティングも。夕方には大気チームのミーティング。大気観測は観測点到着の4時間前から開始し、EEZの外でサンプリング。航海初日から動き出します。夜は免税品の受け取り、早くも航海の空気になじんでいきました。

航海序盤:航走と準備の日々(8/27〜9/1)

序盤は航走中心の日々。揺れもあり、時折船酔いと戦いながら、観測準備を進めました。学生たちはプランクトン観測のセッティング、大気チームはサンプリング準備に忙殺。南緯35度以南の観測点は、悪天候を考慮してキャンセル。まずは赤道(St3)を目指すことに変更。移動中も、できるだけタイミングを見て波の花(SML)サンプリングを試みる計画に。途中、小さな宴会やUNO・麻雀大会で船内に笑い声があふれ、チームの一体感も高まっていきました。

中盤:観測本格スタート(9/2〜9/12)

9月に入り、いよいよ本格的な観測が開始。St3、St2、そして移動中にも研究用海水のサンプリングを実施。SMLサンプリングでは風とうねりに悩まされつつも、なんとか成果を収めました。深夜まで続く濾過作業やCTD採水、プランクトンネット観測など、ハードな日々が続きますが、夕方には夕陽を見にデッキに集まる時間もありました。グリーンフラッシュはなかなか見えなかったけれど、船上でのこうしたひとときは格別。夜は毎晩のように映画鑑賞会。バラエティ豊かなラインナップでリラックスしました。

終盤:赤道祭と航海のまとめ(9/13〜9/19)

St7、St8、St9での観測も順調に進み、深夜作業が続く中でも生物グループや大気グループが力を合わせて乗り切りました。BrdU実験の濾過、エアロゾルサンプラーの応急修理、データ処理など、細かな作業も数えきれないほど。全観測点終了後に、今回の赤道通過を祝って、恒例の赤道祭も開催。今回は海水プールを使ってのイベントとなり、少し肌寒いながらも盛り上がりました。また、フリーマントル寄港まで少し時間があったので、学生たちの発表練習も、岡本くんの発表には予想以上の好評価が集まりました。最終日は観測の成功を祝って打ち上げ会を開催、航海終了を惜しむかのように語り合いました。

【あとがき】

今回のKH24-3航海は、2018年のインド洋航海とは対照的に天候と観測スケジュールとの戦いが際立った航海でした。様々なトラブルやアクシデントもありましたが、それもすべて含めてフィールドワークの醍醐味。学生たちも、シニア研究者たちも、それぞれに成長を実感できた航海だったのではないでしょうか。

また来年は、また新たな海へ。

白鳳丸KH24-3次航海に向けてペナンへ

8月中旬に東京を出港した白鳳丸が、マレーシアのペナンに到着し、ここからいよいよ研究者が乗船します。私は23日夜に羽田を出発し、クアラルンプール経由で24日にペナン空港に到着、そのままジョージタウンの客船埠頭に向かい、2日前から停泊中の白鳳丸に乗船しました。出港は2日後でしたので、それまで街を見聞する時間がありました。客船埠頭は客船がいなかったので閑散としたものでしたが、少し歩くと繁華街があり、たくさんの観光客で賑わっていました。ジョージタウンは、街が世界遺産となっており、イギリス植民地時代のコロニアル様式の建物や、小さな間口の建物が隙間なく並び2階から伸びたひさしで回廊のようにつなっがっている独特の街並みが、異国情緒豊かな雰囲気を醸し出していました。また、土地を持たなかった中華系移民が一族単位で築いたとされる水上住宅群もとても印象的でした。市場でいただいたラクサやホッケンミーといった麺や、レストランでいただいた海鮮料理は、中華系の味付けが多く、おそらくシンガポールなどと近い感じでした。市場では当然ながらクレジットカードは使えないのですが、QRコードとスマホによる電子決済が普及しており、キャッシュレス社会への移行を実感しました。忙しかったオフィスを離れてリフレッシュしつつ、翌日からの航海に備える滞在でした

客船ターミナル 左奥に停泊中の白鳳丸

独特の建築様式の街並み

水上住宅 ジェッティ

市場のお魚

市場のフードコート

いよいよ出港!

「豊潮丸」研究航海2024

6/30-7/3の日程で、広島大学練習船「豊潮丸」による研究航海に乗船しました。広島大学大気海洋化学研究室の竹田教授、岩本准教授が主催する研究航海に加えていただき、瀬戸内海でSMLサンプリングを行いました。当研究室からは、竹内さん、陳さん、岡本さんが乗船しました。また、研究室OBで現在は国立水俣病研究所の主任研究員を務める多田博士と、同室長の丸本博士も同乗していました。SMLサンプルは、広島大学や水俣研チームとシェアしましたので、分析結果が楽しみです。

 

神戸港ポートタワー前の岸壁から乗船

CTD採水

船内のドライ研究室

SMLサンプリング

日本地球惑星科学連合年会&海洋学会フットサル

5/26-31の日程で、日本地球惑星科学連合年会(JpGU2024)が幕張メッセで開催、インド洋セッション、大気海洋生物地球化学セッションで発表しました。初日の夜には恒例の海洋学会フットサルが企画され、秋に続いて今回も30名以上が集まり大変盛況でした。

令和6年度日本水産学会春季大会

博士課程学生のMai Wasselさんのトラフグ腸内細菌叢の研究がかなりまとまってきましたので、 令和6年度日本水産学会春季大会の英語セッションで、その成果を発表しました。同じセッションで、この研究の共同研究者である長崎大学の阪倉教授の研究室からも、Maiさんが菌叢解析に協力した研究の成果発表がありました。まずは最初の成果の論文発表を目指します。