世界の海洋に生息するサルバ類,ウミタル類(脊索動物門,被嚢動物亜門,タリア綱)は代表的なゼラチン質動物プランクトンで,他の中・大型動物プランクトンと比べて摂餌速度,成長速度が高く,かつ世代時間が短いことが知られている。また,無性生殖世代と有性生殖世代の両方をもつことにより短期間に増殖することが可能である。外洋ではサルパ・ウミタル類は時には大量に出現し動物プランクトン生物量の過半数を占めることがあるが,その反面,体が脆弱で採集時の傷みも大きいことなどからこれまで分布生態などに関する知見は限られている。

　本研究では,これら浮遊性被嚢類の生態を主として分布の点から究明することを目的とし,日本近海から南極海にいたるさまざまな海域で種組成,現存量,季節変動、経年変動水平・鉛直分布を調査し,水温,塩分,餌濃度(クロロフィル量)などの環境要因との関係について論議するとともに摂餌,遊泳行動を解析し分布様式との相互関係について考察した。また基礎資料としてこれまで不明な点も多いサルパ・ウミタル類の分類,同定を円滑に行えるよう検索表を作成し,さらに化学組成,固定時の収縮などについても検討し新知見を得た。概要は以下の通りである。

　世界の海洋に生息するサルパ類、ウミタル類(脊索動物門、被嚢動物亜門、タリア網)は代表的なゼラチン質動物プランクトンで、他の中・大型動物プランクトンと比べて摂餌速度、成長速度が高く、かつ世代時間が短い。また、無性生殖世代と有性生殖世代の両方をもつことにより短期間に増殖することが可能である。この様な興味深い生物学特性をもつにもかかわらず、外洋域に多く、体が脆弱なことなどから、野外での分布に関する知見は非常に限られている。

　著者は、これら浮遊性被嚢類の生態を主として分布の面から究明することを目的とし、日本近海から南極海にいたるさまざまな海域で種組成、現存量、季節変動、経年変動水平・鉛直分布を調査し、水温、塩分、餌濃度(クロロフィル量)などの環境要因との関係について論議した。論文は7章からなり、第1章の序論の後、以下のような結果を得ている。

　第2章では、基礎資料として、これまで不明な点も多いサルパ・ウミタル類の分類、同定を円滑に行えることを目的とし、日本近海より出現するサルパ・ウミタル類の出現記録をまとめ、各種の簡潔な記載を行なった。その結果、13属28種のサルパ類と3属5種のウミタル類が出現することが明らかになった。さらにこれら全種を含む分類検索表を作成し、同定を可能にした。

　第3章では、フォルマリン固定標本の体長から生物量を推定する目的で、動物体の有機炭素含量の測定および10%中性フォルマリン海水固定液中に保存した個体の収縮率を求めた。サルパ類の炭素含量は体長の2から3乗に比例し、乾燥重量に対する炭素量の割合は管クラゲ類とは類似したが、甲殻類プランクトンよりも低かった。フォルマリン固定液中での収縮率は固定後の日数および種により異なり、固定一週間後の収縮率はサルパ類で0.96%から0.98、ウミタル類で0.90であった。動物体は固定後数日間で急速に収縮し、その後は日数の経過とともに緩やかに収縮した。

　第4章では、太平洋諸海域(中部太平洋赤道海域、西部北太平洋フィリピン沖海域、中部北太平洋)においてサルパ類の種組成、現存量、および水平分布を明らかにした。また、それらを総合して太平洋全体におけるサルパ類の群集構造について考察した。その結果、サルパ類全体の現存量は赤道湧昇、塩分フロントなどとよい対応を示したが、出現種には各海域で違いがみられなかった。各測点間の類似度(Pianka 1973の指数)マトリックスを作成し、最短距離法をもちいてクラスター分析を行なった結果、太平洋のサルパ類は(1)中央水に分布が対応し、構成種数は少なく、Iasis zonariaを中心とする少数の優占種による独占度が高い群集(Iasis群集)、(2)赤道水に分布が対応し、構成種数が多く、Thalia democraticaが最も優占するが特定種による独占度は低い群集(Thalia群集)、(3)地理的にはIasis群集とThalia群集の境界に位置し、類似度が低い群集、が認められた。

　第5章では、南極海のサウスシェットランド諸島周辺海域におけるサルパ類の分布をとくに現場で卓越したナンキョクオキアミとの違いに焦点をあてて調べた。サルパ類はナンキョクオキアミの次に卓越し、両者の水平分布は、サルパ類が沖合域、ナンキョクオキアミが沿岸陸棚域に分布し、明らかに異なった。この原因について、サルパ類の濾水速度、炭素要求量、現場の基礎生産量などから考察した。

　第6章では、本州東北沖で春季に11年間継続して採集された試料をもとに、サルパ類の種組成、現存量の長期変動を調べた。その結果、2種類のサルパ類が独自の経年変動を示しながら終始卓越し、出現した水温も両者の間で異なった。これらサルパ類は現場の基礎生産の平均29%を消費していると考えられ、現場海域での一次消費者としての重要性が示唆された。

　第7章では、相模湾中央部の定点において各季節に採集を行ないサルパ・ウミタル類の季節変動、昼夜鉛直分布を調べた。また、昼夜移動を行なった卓越種の遊泳速度等を解析した。さらに、連続採集を行ない卓越種の摂餌リズムを調べた。その結果、同湾ではThalia democraticaとSalpa fusiformisの2種のサルパ類およびウミタル類Doliolum nationalisが卓越することが明かとなった。また、それらの個体密度は春季にやや増加した後、秋季に著しく増加した。T.democraticaはすべての季節に100m以浅からのみ出現し、水温躍層内またはその上部に分布の極大をもち、混合期以外には鉛直移動を行なわなかった。また、摂餌リズムには昼夜2回のピークがみられた。一方、S.fusiformisは躍層下部にも極大をもち、季節を問わずより大規模な日周鉛直移動を行なうことが判明した。S.fusiformisの鉛直移動のスケールは遊泳速度からは説明可能であった。さらに、本種は夜間のみに摂餌を行なう傾向がみられた。ウミタル類D.nationalisの有性生殖個体は主として100m以浅に分布し、表層で分布の極大を示したが、無性生殖個体は明らかな分布の極大をもたずに0から1000mまで低密度で均一に分布し、世代による分布様式の違いが明らかになった。サルパ・ウミタル類の分布と環境要因の関係を種別に調べ、種による分布の特徴を考察するとともに、ウミタル類の特異な分布様式についての説明を試みた。

　以上本論文は、従来知見の少ない動物プランクトンのひとつであるサルパ・ウミタル類の分布生態及び外洋生態系内での重要性を太平洋から南大洋にいたる広大なフィールドで明らかにしたもので、学術上、応用上の大きな貢献であることを認める。よって審査員一同は、本論文が博士(農学)の学位論文として価値あるものと認めた。