著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Biology

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

海洋熱波は、海水温が異常に高い状態が続く現象です。著者らによると、中国の沿岸では近年その強さと頻度が増しており、冬に3℃を超える強い熱波も報告されています。マコンブ（Saccharina japonica）は中国沿岸で最も広く養殖されている褐藻で、2025年の生産量は180万トンを超え、養殖海藻生産のおよそ62％を占めます。一方で冷温帯性の種であるため、水温の上昇に弱いとされています。

養殖では、屋内で育てた若い個体を沿岸の海へ移植します。生育初期は環境ストレスに特に弱い時期です。また、それまでどんな水温で育ってきたかによって、急な高温への反応が変わることが他の海藻では知られています。しかしマコンブで、育ってきた水温（背景水温）が熱波への耐性にどう影響するかは分かっていませんでした。研究チームはこの点を明らかにするため、2つの背景水温と4℃上昇の熱波を組み合わせた実験を行いました。

何を、どのように調べたか

2026年1月、中国福建省寧徳市霞浦の養殖場で、長さ約50cmの健康な若いマコンブを採取しました。成長が盛んな部分から直径1.2cmの円盤状の切片を切り出し、栄養塩を加えた海水に入れ、採取地の水温に近い8℃で3日間ならしました。

その後、切片を8℃（採取地の水温で対照条件）または12℃（やや温暖な条件）で5日間育てました。続く5日間は、各水温で一部をそのまま保ち、残りを4℃高い温度にさらして熱波を再現しました。熱波の後は元の水温に戻し、5日間の回復期間を設けました。温度の上げ下げは1時間に1℃ずつです。こうして、8℃のまま、8℃で熱波、12℃のまま、12℃で熱波という4条件を比べました。各条件はフラスコ5本で、1本に切片6枚を入れています。

熱波の終わり（10日目）と回復期間の終わり（15日目）に測定を行いました。測った項目は、重さの増え方から求めた成長速度、光合成の働き具合を示すクロロフィル蛍光、光を集める色素（クロロフィルa、クロロフィルc、褐藻に特有の色素フコキサンチン）の量、水に溶けるタンパク質の量、体内の抗酸化物質の総合的な働き（総抗酸化能）です。クロロフィル蛍光からは、光合成の中心となる仕組み（光化学系II）が光エネルギーをどれだけ効率よく使えているか、余った光エネルギーをどれだけ熱として逃がしているかなどが分かります。

主な報告結果

成長では、背景水温によって熱波の影響がはっきり分かれました。8℃で育ったコンブは、熱波を受けても成長速度に有意な変化がありませんでした。12℃のままの条件では、熱波の終わりの時点で成長速度が8℃のままの条件より36％高くなりました。ところが12℃で熱波を受けると、成長速度は12℃のままの条件より49％低く、8℃で熱波を受けた条件と比べても31％低くなりました。回復期間の終わりでも、12℃で熱波を受けた条件の成長速度は12℃のままの条件より40％低い値でした。ただし、8℃で熱波を受けた条件との差は、この時点では有意ではなくなっていました。

色素でも同じような分かれ方がみられました。熱波の終わりの時点で、8℃で熱波を受けた条件ではクロロフィルcが対照より28％増えました。一方、12℃で熱波を受けた条件では、12℃のままの条件と比べてクロロフィルaが32％、クロロフィルcが23％、フコキサンチンが30％減りました。回復期間の終わりには、クロロフィルaの量に条件間の差はありませんでした。12℃のままの条件では、対照と比べてクロロフィルcが30％、フコキサンチンが71％多くなりました。12℃で熱波を受けた条件では、12℃のままの条件より両色素が10％と21％少ない値でした。

タンパク質と抗酸化能については、熱波の終わりの時点で、12℃で熱波を受けた条件は8℃で熱波を受けた条件と比べ、タンパク質が23％少なく、総抗酸化能が25％高くなりました。回復期間の終わりには、タンパク質量に条件間の差はなくなりました。

光合成の働きについては、熱波の終わりの時点で、光化学系IIの最大効率など一部の指標に条件間の差はありませんでした。ただし12℃のままの条件では、実際の光の下での効率や電子の流れの速さを示す指標が、対照より17～20％低下しました。回復期間の終わりには、余った光エネルギーを熱として逃がす指標が12℃のままの条件で対照より48％低かったほかは、条件間に差はみられませんでした。

この報告が示すこと

研究チームは、マコンブの若い個体が熱波にどう反応するかは、それまで育ってきた水温に大きく左右されると結論づけています。やや温暖な12℃は成長や色素・タンパク質の合成を助けましたが、そこに熱波が重なると、その利点が打ち消され、むしろ逆転しました。他の海藻では、温暖な環境に慣れた個体ほど高温に強いという報告がありますが、今回の短期間の温暖ならしでは耐性は高まりませんでした。著者らは、温暖な場所での耐性に関する従来の知見は、主に遺伝的に異なる地域集団どうしを比べたものだと指摘しています。そのうえで、急な高温への強さは生育地の水温と事前のならしの期間の両方に左右されるという仮説を示しています。また、12℃に4℃が上乗せされると、マコンブの成長に適した温度の上限を超えてしまうことが成長低下の一因ではないかと考察しています。

一方で、悪影響の多くは回復期間に和らいでおり、短期間の高温ストレスからはある程度立ち直る力があることも示されました。著者らは、マコンブはやや温暖な環境でも育てられるものの、急な高温が頻繁に起こる場所には向かないと述べています。限界としては、実験期間が短く、海藻の反応は実験の時間の長さに影響されることを挙げ、より現実に近い評価には長期間の高温ならし実験が必要だとしています。

原著論文の著者・所属：Yuning Xue（State Key Laboratory of Mariculture Breeding, Key Laboratory of Marine Biotechnology of Fujian Province, College of Marine Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China）、Yue Wang（State Key Laboratory of Mariculture Breeding, Key Laboratory of Marine Biotechnology of Fujian Province, College of Marine Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China）、Dong Xu（State Key Laboratory of Mariculture Biobreeding and Sustainable Goods, Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Qingdao 266071, China）、Xiaodong Li（State Key Laboratory of Mariculture Breeding, Key Laboratory of Marine Biotechnology of Fujian Province, College of Marine Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China）、Xinhua Chen（State Key Laboratory of Mariculture Breeding, Key Laboratory of Marine Biotechnology of Fujian Province, College of Marine Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China）、Yaoyao Chu（State Key Laboratory of Mariculture Breeding, Key Laboratory of Marine Biotechnology of Fujian Province, College of Marine Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China）、Xiongwei Huang（State Key Laboratory of Mariculture Breeding, Key Laboratory of Marine Biotechnology of Fujian Province, College of Marine Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Yuning Xue, Yue Wang, Dong Xu, et al. Warm Acclimation Modulates the Physiological Responses of Young Saccharina japonica to Marine Heatwaves. Biology（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-14. DOI: 10.3390/biology15161398. 原著ライセンス：CC BY.