Research press release


Nature Communications

Ecology: Arctic sponge community feeds on extinct ecosystem

北極海中央部で、絶滅した動物群集が残した化石を餌にして生き延びている高密度の海綿動物群集が発見されたことを報告する論文が、Nature Communications に掲載される。今回の知見は、あまり研究されていない北極域に存在するユニークな生態系と、北極域での食物源を利用するための戦略を明らかにしている。

北極海中央部は、1年を通じて氷に覆われているため、最も探査されていない生態系の1つとなっている。Antje Boetiusたちは、この地域を探査して、かつての火山性海山を覆っている未知の大規模な海綿動物群集を発見した。Boetiusたちは、氷に覆われた非常に到達しにくい環境を調査するために海洋底観測海底測深システム(曳航カメラ/ソナーシステム)を構築した。氷に覆われた地域は、栄養素が極めて少なく、大型の海綿動物群集を支える食物源が何なのかは分からなかった。

今回、Teresa Morgantiたちは、海綿動物の画像解析と組織試料を用いて、海綿動物種を特定し、その年齢と食物源を評価した。海綿動物は、平均300歳で、その体内に大量の細菌群集が存在していた。これらの海綿動物は、数千年前にこの場所での火山活動に依存していた、現在は絶滅した動物群集の遺骸の上で見つかった。Morgantiたちは、海綿動物が、これらの化石化した遺骸を食物源として使用しており、酵素を使って化石を分解して宿主の海綿動物に栄養素を供給する細菌に助けられているという考えを示している。


Dense collections of sponges discovered in the Central Arctic survive by feeding on the fossilized remains of an extinct community of animals, reports a study published in Nature Communications. These findings reveal a unique ecosystem in the Arctic, and the strategies used to exploit food sources in this understudied area.

The Central Arctic Ocean is one of the least explored ecosystems because it is covered with ice throughout the year. During an expedition to this region, Antje Boetius and her team of researchers discovered a large, previously unknown sponge community covering previously volcanic seamounts. They had built an Ocean Floor Observation Bathymetry System (a towed camera/sonar system) to survey under the ice in this highly inaccessible environment. The ice-covered region is extremely poor in nutrients, and the food sources supporting the large sponge community were unknown.

Using image analysis and tissue samples of the sponges, Teresa Morganti and colleagues were able to identify the sponges and to assess their age and their food sources. The sponges were on average 300 years old and found to house rich bacterial communities. They were located on the remains of a now-extinct animal community that relied on the previous volcanic activity of this site several thousand years ago. The authors suggest that the sponges use these fossilized remains as a food source, aided by the bacteria that use enzymes to break down the remains and supply nutrients to the sponge host.

The authors argue that due to the rapid decline of sea-ice cover, understanding these ecosystems is essential for protecting and managing the unique biodiversity of the Arctic.

doi: 10.1038/s41467-022-28129-7

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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