1．ウチワエビ類をモデルとしたイセエビ下目エビ類の養殖技術開発
現状と課題
イセエビ類・セミエビ類は世界で最も高価な水産物の一つです。とくに日本のイセエビは、お正月になると1kgあたり20,000円以上（※体長25cm程度のイセエビは約500g）になる場合があります。一方、セミエビ類はイセエビ類に比べて知名度が低いものの、和歌山県や沖縄県ではセミエビやゾウリエビが、中国・四国・九州ではウチワエビが地元の観光特産物として消費されています。セミエビ類の味はイセエビ類よりもおいしいと感じる人が多いようです。値段も、時期や個体によってはイセエビ類より高くなることがあります。
日本のイセエビ類・セミエビ類の養殖に関する基礎研究は、19世紀後半から継続的に行われてきました。しかし、120年を過ぎた今でも商業的な生産技術は確立されておらず、消費されるイセエビ類・セミエビ類は完全に天然資源に由来します。海外でも同じ状況です。近年では、日本だけではなくアジア諸国のイセエビ類・セミエビ類の需要が高まっており、過剰漁獲による天然資源の減少・枯渇および個体縮小が世界各地で確認されています。
水産無脊椎動物研究グループでは、幼生期が比較的短いウチワエビ類に着目し、イセエビ下目の初期生活史に関する基本的な知見を充実させる研究に取り組んでいます。さらに、その知見に立脚する応用研究を推進し、イセエビ類・セミエビ類の商業規模での養殖の実現を目指しています。
フィロゾーマ幼生の栄養生態
イセエビ類・セミエビ類の幼生は、体が葉っぱのように扁平であるため「フィロゾーマ（phyllosoma：ギリシャ語由来で，phyllo＝葉っぱ，soma＝体の意味）」と呼ばれています。ガラス細工のように透明でデリケートな体と羽のような遊泳肢のある長い脚を持ち、外洋のきれいな海で生活します。フィロゾーマは雌エビの抱卵（いわゆる外子）から孵化し、海中を漂いながら動物プランクトンを食べて成長します。とくに、クラゲやサルパなどのゼラチン質動物プランクトンは彼らにとって利用しやすい餌であることがわかってきました。当グループでは、クラゲに乗って浮遊する自然界でのフィロゾーマの生態に学びながら、顕微鏡での携帯観察、ビデオカメラを用いた行動解析、生化学分析、遺伝子解析など様々な手法を駆使して、フィロゾーマがより速く、大きく、元気に発育できる餌や飼育環境を明らかにするための研究に取り組んでいます。
種苗生産技術の構築
セミエビ科（Scyllaridae）には4つのグループ（セミエビ亜科、ヒメセミエビ亜科、ウチワエビ亜科、ウチワエビモドキ亜科）があります。このうち、ヒメセミエビ亜科に属する種は小型の種ばかりで、漁網に混獲されても市場に出ることはほとんどありません。一方、その他の亜科は大型種を含み、高値で取引されることもあるようです。いずれの種もフィロゾーマとして孵化し、4～30回の脱皮を繰り返して発育し、体制を大きく変える変態を経てニストになります。ニストは1回の脱皮を経過して稚エビになり、ようやく親と同じ姿になります。この稚エビが、養殖の出発点となる「種苗」です。
フィロゾーマ期の長さは種によって異なります。フィロゾーマは非常にデリケートで、水質や水流が少し合わないだけですぐに死んでしまうので、その期間が短い種ほど種苗生産に成功する可能性は高いと考えられます。たとえば、日本に生息するウチワエビ、オオバウチワエビ、ウチワエビモドキは約1～2か月のフィロゾーマ期を経て着底します。この期間が半年から1年ほど続くセミエビやゾウリエビ、イセエビ科の種に比べると、とても短いのです。
私たちの研究によって、ウチワエビ類やウチワエビモドキ類の幼生はクラゲを食べて効率的に発育できることが分かってきました。これらのエビ類をモデルとしてイセエビ類・セミエビ類の種苗生産技術の社会実装を目指しています。
2．プランクトン生態系における生物同士の相互作用
海洋プランクトン生態系では、生物同士の多様な相互作用がそれぞれの種の生存や分布に大きな影響を与えています。当研究室は、潜水による直接観察を強みとし、これまで観察が困難であったプランクトンの生きた姿や行動を明らかにしてきました。特に、十脚甲殻類幼生とクラゲ類との関係や、浮遊性端脚類とサルパ類・クシクラゲ類・クラゲ類などのゼラチン質動物プランクトンとの関係に注目しています。
これらの関係は、甲殻類がクラゲ類を単なる付着や便乗（phoresy）で利用するだけでなく、餌、シェルター、移動手段として利用する場合や、その上で産卵する場合など、多岐にわたります。種ごとの利用様式を解明することで、プランクトン生態系における種間相互作用の実態とその進化的意義の理解を目指しています。
3．野外で見つかる甲殻類幼生の分類学
エビ・カニ・シャコなどの甲殻類の多くは海底や岩の上などに棲んでいます。しかし、多くの場合、彼らは幼生期を海中で漂って過ごします。つまり、一生のうちの一時期を浮遊生物（プランクトン）として生活します。一般に、甲殻類などの無脊椎動物の幼生の形は親の形と全く異なります。また、幼生自身も発育に伴って形を変えます。そのせいか、野外で見つかる無脊椎動物の幼生を種レベルまで同定するのはまだ難しいのが現状です。
当グループでは、甲殻類幼生の形態や習性などに関する情報を蓄積し、幼生を形態的に分類できるような情報データベースの整備を目指しています。これらの知見はその種の繁殖生態や分布の理解を深めるのに役立ちます。広島大学の練習船豊潮丸で外洋へ行き、プランクトンネットを使って調査します。また、ダイバーとともに潜水し、水中でも観察します。
4．ヒトデの体腔内に寄生する「シダムシ」の分類と系統進化
ヒトデの体腔内に寄生する「シダムシ」は、宿主との密接な共生関係を築き、高い宿主特異性を示します。しかし、その分類体系や進化の過程には未解明な点が多く残されています。当研究室では、形態学的特徴と分子系統解析を組み合わせることでシダムシの分類学的整理を進め、その多様性と進化史の解明を目指しています。さらに、シダムシと宿主ヒトデがどのように共進化してきたのかを明らかにするため、ヒトデの分布、生息環境、繁殖状況などの生態学的データの収集にも取り組んでいます。寄生者と宿主の関係を進化学的な視点から解析することで、海洋生物の生物多様性創出のメカニズムや共種分化の過程の理解に貢献することが期待されます。