北海道大学 大学院 環境科学院 生物圏科学専攻

フィールドサイエンスの拠点

水圏生物学コース

Course in Aquatic Biology

水圏生物学コースでは、地球の70%を占める水圏環境、すなわち淡水生態系(河川・湖沼・湿原)と海洋生態系(沿岸・外洋)に生育する生物群を対象として、環境応答、環境適応、生物生産、多様性、モニタリングなどの解明を目的として遺伝子・細胞レベルから個体・群集レベルまで種々の手法を用いて研究を進めています。また、本コースの構成教員は北方生物圏フィールド科学センター水圏ステーションに所属しているため、大学院での研究教育は個性と魅力あるフィールドを有する臨海実験所等で展開することになります。各実験所の活動はホームページ(https://www.fsc.hokudai.ac.jp/suiken/)を参照して下さい。

洞爺湖臨湖実験所は、支笏洞爺国立公園内にある国立大学水産系唯一の臨湖実験所です。洞爺湖は、世界でも珍しい火山の噴火の影響を受ける湖ですが、湖水は飲料水として利用されており、環境保全上、極めて重要な湖となっています。また、漁業協同組合によりヒメマスやワカサギの増殖事業が行われており、これらの水産資源は、有珠山噴火などの自然撹乱、温泉の観光施設や水力発電のための酸性河川水導入などの人為的撹乱による影響を度々受けてきました。洞爺臨湖実験所では、これらの水産資源の増減に影響を与える湖水環境条件、特に動植物プランクトンの動態を解析しています。また、実験所内に設置された魚道(人工河川)を遡上してくるヒメマスやサクラマスを実験材料として、水産科学院や環境科学院の教員・大学院生が魚類の生殖生理や遺伝育種などの研究も行っています。

釧路に近い厚岸臨海実験所は、国内で唯一の寒流域に面する臨海実験所として、北方域固有の特徴を持つ海洋生物および生態系の研究の拠点となっています。臨海実験所が位置する厚岸湾・厚岸湖の周辺には、自然環境が良好に保たれた森林域、河川、湿原、汽水域、沿岸域が連続してつながっており、自然生態系とさまざまな生物の相互作用を研究するための絶好のフ ィールドを提供しています。沿岸のプランクトン・ベントス生態系とそこに生息する海洋生物を対象に、生物個体群や群集の変動メカニズムや機能に関する研究を展開するとともに、森林生態系と沿岸生態系のつながりや、地球温暖化に代表されるグローバルな環境変動に対する沿岸生態系の変動予測などに代表される大規模長期研究の国際的な観測拠点として、さまざまな研究プロジェクトに参画しています。

室蘭臨海実験所は、海洋における一次生産者、特に大型海藻を中心に70年以上に亘って教育研究を進めてきた世界的にもユニークな臨海実験所です。コンブ類をはじめとする海藻類の生活史、培地開発、栄養要求性、形態形成、受精・発生などの問題で多くの質の高い成果を残してきました。フィールド観察、培養実験、細胞観察、遺伝子解析を大きな柱として研究を進めています。海藻類は生物進化、環境問題、医薬品開発などで重要な生物群であるにも関わらず、基礎生物学的研究は極めて貧弱な限りです。当研究室ではその底上げに真剣に取り組んでいます。北海道は南の海と異なり、多様なコンブ類などの大型褐藻類の宝庫です。いよいよコンブやワカメといった褐藻類の全ゲノム解明も当研究室も参加しているフランスが中心となったEctocarpus Genome Projectで現実のものとなりつつあります。新しい海藻研究の波がそこまできています。

臼尻水産実験所では、北方系沿岸生物の生態について研究しています。海岸は人間が生活する陸上と地球の70%を占める海洋との境界線です。海に囲まれた日本は総延長が地球のなんと4分の3周に達する長い海岸線を持っています。そこにはたくさんの不思議な生き物が生息しています。北海道の自然海岸は太平洋を南下する滋養に富んだ親潮と日本海を北上する対馬暖流に洗われ、豊富な生物相により四季折々に景観が変わるエコミュージアムです。私達のマリンキャンパスではスキューバ潜水と飼育、さらに遺伝マーカーを武器に、生き物たちが出題する謎解きに挑戦しています。私達の目標は、北の海に暮らす生き物の生態を明らかにし、如何にして海とつきあうか、自然と調和する方法を提案すること、そして研究を通じて私たち自身が環境の世紀と呼ばれる21世紀を拓く海のプロフェッショナルになることです。

函館近郊の七飯淡水実験所では、サケマス類を中心とした様々な魚種が飼育されています。実験所ではこれらの魚種を実験材料として用い、魚類の発生機構に関する基礎生物学的研究とその知見に基づいた発生工学的研究を行っています。特に、生殖細胞の幹細胞である始原生殖細胞の分化と移動に関する研究を行い、これを利用した魚類の借腹養殖の技術開発を進めています。科学技術の発展では、基礎と応用の両面に向けた考え方が必要不可欠です。また多様な魚類を比較観察し、共通性と特異性を明らかにしてゆくことも求められます。モデル生物では明らかにできない特異な、そして他の研究室ではできないテーマを掘り起こしていくことを目標にしています。

忍路臨海実験所および忍路臨海実験所札幌研究室では、沿岸域で大規模な藻場を形成する大型海藻、特にコンブ類について、多様性研究、保全研究、育種研究を行っています。

函館に居を構える生態系変動解析分野は、世界的に最も生産力の高い北方海域において、海洋環境変化と生物資源変動のメカニズムの解明、および生物資源の持続的利用を図るための海洋生態系の総合的診断に関する教育研究を行うために、平成14年4月1日に設立されました。現在は、生態計測学的な見地より生物学的あるいは物理学的手段を駆使し、海洋生態系(特に海洋生物資源)を包括的にモニタリングするための手法開発を行っています。また、開発した手法を用いた海洋生物資源の動態解析、高次動物の行動解析も同時に行っています。

(写真1)増養殖実習での刺し網によるヒメマスのサンプリング
(写真2)褐藻ヒバマタの卵と精子(左)と褐藻類の細胞微細構造(右)。褐藻類は北海道沿岸における主要な一次生産者である。同じ光合成生物でありながら、生殖、細胞構造は陸上植物とは大きく異なる。
(写真3)2006年に新種記載されたラウスカジカ( Icelus skii )とその卵塊。近年、北海道や北方四島など北方水域のスキューバレンジ水深帯から新種の発見が続いている。また、産卵基質となっているアミコケムシ(苔虫動物門)は、魚類の格好の揺り篭で、これまで7種の魚類の利用が確認されている。
(写真4)胞胚期に胚盤の移植をおこなったキンギョ胚。赤色に染色された胚と無染色の胚の間で、胚上部の交換移植を行った。これらの胚の発生は正常に進行する。
(写真5)ブリとカンパチの行動計測実験。加速度ロガーを用いることで、活動量の算出や捕食行動の検出が可能である。
(写真6)実習観測船「みさご丸(厚岸臨海実験所)」での、プランクトンネットを使った海洋観測

担当教員紹介

山羽 悦郎 教授
eyamaha@fsc.hokudai.ac.jp Etsuro Yamaha, Professor
魚類発生学、魚類発生工学

宗原 弘幸 教授
hm@fsc.hokudai.ac.jp Hiroyuki Munehara, Professor
魚類生態学、行動生態学

仲岡 雅裕 教授
nakaoka@fsc.hokudai.ac.jp Masahiro Nakaoka, Professor
海洋生態学、群集生態学

宮下 和士 教授
miyashi@fish.hokudai.ac.jp Kazushi Miyashita, Professor
水圏生物資源計測学、システム水産学

長里千香子 教授
nagasato@fsc.hokudai.ac.jp Chikako Nagasato, Professor
藻類学、細胞生物学

四ツ倉典滋 准教授
yotsukur@fsc.hokudai.ac.jp Norishige Yotsukura, Associate Professor
海産植物学、多様性保全学

伊佐田智規 准教授
t-isada@fsc.hokudai.ac.jp Tomonori Isada, Associate Professor
生物海洋学、衛星海洋学

傅法  隆 助教
denboh@fsc.hokudai.ac.jp Takashi Dempo, Assistant Professor
種生物学、湖沼学

山本  潤 助教
yamaj@fish.hokudai.ac.jp
Jun Yamamoto, Assistant Professor
リモートセンシング、漁業有用資源

市原 健介 助教
ichihara@fsc.hokudai.ac.jp
Kensuke Ichihara, Assistant Professor
多様性生物学・進化生物学

北海道大学 大学院 環境科学院 / 地球環境科学研究院

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