Seaweed Research Journal

Seaweed Research Journal

Research at a glance(研究の様子)

There is a lots of seaweeds / seagrass communities from intertidal zone to up to more than 100m in deep. We have various methods and equipments to elucidating the biodiversity, ecology and ecophysiology of the marine plants.
海藻は、波打ち際から水深100m以上の漸深帯まで広範囲に生育しています。私たちは、様々な方法で海藻類を観察し、調査しています。ここでは、研究室やフィールドでの調査・研究の様子を紹介しましょう。

Filed Survey using SCUBA
SCUBAでの潜水調査
Field survey in Kuchinoerabu I.
口永良部島での潜水調査
Our lab have some sets of SCUBA-diving gears including the air compressor, boats, cameras and video cameras. Students who want to study using SCUBA are required to get the national license of the professional diving (Japanese Government) as well as private SCUBA license. Generally, undergraduate students are recommended to attend a class of Scientific Diving (Credits: 2, Department Fisheries) to get national license.
水深20m前後までの浅い海では、SCUBAを用いて潜水調査をおこなっています。研究室にはSCUBAの機材(BCD,レギュレーター等)が数セットあり,学生の皆さんが研究に用いています。また,水産学部には潜水用タンクと空気充填用のコンプレッサーが常備されています。学生の皆さんの多くは3年生までに潜水士養成講習(2単位)を受講し、潜水士の免許を取得しています。


Line-Transect Method
ライントランゼクト調査
Line-Transect survey
トランゼクト調査
Line-Transect survey is conducted to elucidate the  community structure of seaweed / seagrass. Seaweed / seagrass community is known to be changeable on the depth, substratum, waves and etc.  Generally, we put the line around 200m long, but sometimes put it up to  800m. At the each interval on the line, we record the species composition, coverage, substratum, temperature, depth and etc as well as pictures / video. In Kagoshima, we can see the typical spatial variation of Sargassum, Eckoniopsis, Undaria, and etc.
海藻群落の浅所から深所への分布構造を調査する際には、ライントランゼクト法を用いた調査をおこなっています。海岸に設けた基点から沖合方向に調査測線を海底に敷設します。敷設距離は群落の規模で異なりますが、多くは200mほどです。遠浅の海では最大で800m敷設したこともあります。海岸からの距離や水深で海藻の植生は大きく変化します。離岸距離と水深、植生を一定間隔で記録します。ビデオ撮影することもあります。


Phenology and Production
季節変化や生産構造の調査
サンプルの採取
To elucidate the life history, reproduction and production (or standing crop), some studies are required to conduct the field survey almost monthly. Indeed,  we can understand a lot of things from these surveys including the seasonal changes, maturation period and biomass. Especially, quadrat sampling is frequently used to estimate / monitor the biomass of community.
成長や成熟などの季節変化を明らかにする場合は、同じ調査地で定期的に調査をおこないます。海底で体長等を測定する非破壊的調査の他に、一定の面積(多くは50cm四方)のサンプルを採取し、生物量(重量)などを実験室で測定します。サンプルを基部から一定間隔で裁断し、生産構造を明らかにすることもあります。



Measurement of temperature, salinity, light Intensity and other environmental factors
水温や塩分、光量等の測定
水温と塩分の測定
At the field, we always measure the environmental factors including water temperature, salinity, and light intensity. Portable equipments are powerful tools to measure them. For the long-term measurement of the temperature and light in the community, we also set some data-loggers at the depth of seaweed community . Portable-CTD or tachometer are also sometimes used.
調査では、群落の観察やサンプルの採取と共に、水温や塩分、光量等を計測します。場所によっては水温や光量を自動計測してくれるロガーを群落内に設置し、数ヶ月にわたってデータを採取します。調査によっては、群落内に流速計を設置し、藻場を取り巻く流動等を測定することもあります。


Measurement of nutrients and chlorophyll
栄養塩やクロロフィル量の測定
HACH DR5000
Dissolved nutrients are important factor for the existence of seaweed/seagrass community. We have two type of spectrophotometers in the lab (HACH DR5000 and DR2700), and always measure dissolved inorganic nitrogen (DIN: NO3-N, NO-2N, NH4-N) and phosphate (PO4-P). The latter equipment can work by battery, so we sometimes bring it and measure at the study site.
HACH DR2700
We also use it for the measurement of the chlorophyll a and c.
海藻は海水中の栄養塩を取り込んで成長するので、調査の際には海水を採取し、窒素やリンの濃度を研究室で測定します。また,光合成活性を明らかにするために,藻体中のクロロフィル量も測定します。
Measurement of the Chlorophyll
クロロフィル量の測定












Identification of the species
種の同定
Identification of Seaweed
海藻の同定・分類
Microscopes
At the survey, we sometimes (or always) collect samples to identify the specific name. In the lab, we observe outer / inner structure of the plant and identify it. Specimens are deposited in the herbarium (KAG). In the lab, we have various kinds of microscopes (Nikon 80i DIC microscope, E600, SMZ1500 & 1000 steroscopic miroscope, etc).
海藻類の分類では生殖器官等の内部構造が分類形質であることが多く、顕微鏡を用いた観察が欠かせません。研究室には微分干渉顕微鏡や生物顕微鏡,倒立顕微鏡、実体顕微鏡など、目的に応じたさまざまな顕微鏡があります。フィールドに持参できる携帯型の顕微鏡もあります。観察した像は専用のデジタルカメラで撮影しますが,スケッチ用のアッベ描画装置もあります。観察したサンプルは押し葉標本を適宜作成し、学術標本として保管します。

Taxonomy or Phylogeographic Study
Astec GeneAtlas
分類学・系統進化学的研究
Taxonomy of the seaweeds still remains some problems especially in the tropical species. In this lab, we focus on some groups of edible seaweeds by the morphological and molecular phylogenetic studies.
KUBOTA #3500
特定のグループを対称として、分類の再検討や系統関係に関する研究をおこなうこともあります。DNAを抽出して分子系統解析をおこない、系統関係について明らかにします。


Microscopic observation by TableTop-SEM
低真空型走査電子顕微鏡を用いた観察
HITACHI TM1000
日立TM1000を用いた観察
We have various types of microscope including TableTop-SEM (HITACHI TM-1000). TM-1000 is the good imaging platform for any lab needing higher resolution and deeper focus depth. Requiring no electron microscopical technical skills or sample preparation techniques.
Surface view of the coralline alga
有節石灰藻の表面観
研究室には様々な種類の顕微鏡があります。微分干渉顕微鏡は、微細藻類や胞子などを生かしたまま無染色で観察できます。超微細構造を観察する際には、低真空型電子顕微鏡(日立製TM-1000)を用います。







Measurement of Photosynthetic activity
海藻の光合成を測定
Measurement of the
net photosynthesis
酸素電極を用いた光合成実験
We have some dissolved oxygen probes to measure photosynthetic performance of the seaweeds at the various temperature and light treatments. Photosynthetic activities are regarded as a good indicators to consider temperature and light tolerance at the natural habitat.
YSI #5100
海藻は陸上植物と同じ光合成生物なので、光を照射すると酸素を発生します。様々な光・温度条件で光合成を測定し、光合成・温度曲線や光合成・光曲線を作成します。生態調査や培養試験の結果などと併せ、生育に至適な環境を考える際の手立てにしています。




Pulse fluorometry
PAMを用いた調査・実験
Diving-PAM
Equipment of the pulse fluorometry is now used for various kinds of plants including seaweeds. We have two types of PAM equipments for labratory- and undewater- use, to measure coral, seaweed, and seagrass.
近年では、パルス変調を用いたクロロフィル蛍光法を用いた光合成の研究が多く報告されるようになってきました。研究室では、PAMを用いて海産植物の光合成活性を把握する試みをおこなっています。Diving-PAMは水中で光合成活性を測定できる機器で、海産植物ややサンゴの調査に用いています。

Culture experiment
Incubators EYELA MTI201
培養実験
Culture experiment is the useful technique to elucidating the life history and growth chracterisctis. Establishment of in vitro culture is not easy way, but anybody can do it, after  learning the protocols. We have some incubators in the lab. EYELA's MTI201 incubator has five individual chambers with the thermostats in a incubator, and we can conduct the culture experiment at five different temperatures with same light at a time. We have four sets of MTI201.
培養実験は生活史の解明や生長特性の把握に欠かせない実験です。研究室にはインキュベーター(恒温器)が数台ありますが,一台で(同一光源を用いて)5つの異なった温度条件で培養できる温度勾配型のインキュベーターもあります。

Research Voyage by T/S Nanseimaru
練習船を用いた調査
Dredge
ドレッジでの採集
Kagoshima University, one of the four national fisheries universities in Japan, has two research /training vessels. We have a program of research voyage in various places of Ryukyu Islands. In 1950's until 1970's, Drs late Tanaka and Itono had a lot of surveys using dredge, and reported many kinds of new species. Recently, we restarted this survey using dredge as well as ROV.
At the dredge survey, we can collect various kind of marine organisms not only seaweeds. Anyone who want to collaborate with our project can join it, and we can provide materials to you.
ROV
ROVを用いた海底の調査
鹿児島大学水産学部附属練習船南星丸に乗船し、定期的に調査航海をおこなっています。SCUBAでは行けない水深の深い場所にも海藻は生育しています。種子島や奄美大島近海などでドレッジを用いて水深30-60mの海底から底生生物を採取し、分類や光合成の研究に用いています。漸深帯における海藻類種多様性と弱光環境への適応メカニズムを明らかにすることが目的です。水中無人探査器(ROV)を投入し、海底を撮影することもあります。


Island Study as a member of Research Center for Pacific Islands (RCPI), Kagoshima University
国際島嶼教育研究センターの一員としての島嶼域学術調査
Island survey by RCPI
島嶼研による奄美群島調査
As a member of the Research Center for Pacific Islands, Kagoshima University, we have the island study research program. Currently, we have field survey in FSM and Amami Islands of Kagoshima Prefecture.
鹿児島大学国際島嶼教育研究センターの一員として、奄美群島やミクロネシアなどでの学術調査に参加しています。奄美群島調査では、南星丸に乗船して毎年小島嶼の調査をおこなっています。