海域間比較によるマイワシの資源変動に関する研究

• Project/Area Number: 19J00793
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 40040:Aquatic life science-related
• Research Institution: Fisheries Research and Education Agency
• Principal Investigator: 坂本 達也 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 国立研究開発法人水産研究・教育機構 水産資源研究所(横浜), 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2019-04-25 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: マイワシ / 耳石 / 水晶体 / 安定同位体比 / 回遊 / 次世代シーケンサー / 酸素安定同位体比 / 人工知能

Outline of Research at the Start

日本海側および太平洋側に生息するマイワシの生物量は激しく変動し、その変動は主に環境変動により駆動されると考えられてきたが、具体的なメカニズムは未解明である。日本海側のマイワシ生物量の変動は、太平洋側のそれと比べて、数年遅れだがよく類似したパターンを示すことが知られている。この現象が環境変動の影響で起きているならば、マイワシの生物量変動に重要な要因は日本海と太平洋で連動している必要がある。そこで本研究では、このパターンが類似する理由を、遺伝子分析、物理環境場の解析、耳石の酸素安定同位体比分析等、様々な技術用いて検討することで、マイワシ生物量に重要な影響を与える環境要因を特定することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

日本海・東シナ海に分布するマイワシ対馬暖流系群の季節的な回遊経路に関する知見は限られているが、春季に日本海・東シナ海沿岸域で広く産卵場が形成され、夏・秋季に見られる日本沿岸域で成育した稚魚が、同系群の主な新規加入群となると仮定されている。本研究ではこの仮説を、経験した水温を指標する耳石の酸素安定同位体比（δ18O）と、分布した海域の一次生産構造に応じて変化する水晶体の炭素・窒素安定同位体比（δ13C、δ15N）とをマーカーとして用いることで検証した。まず2010年から2016年にかけて、長崎・鳥取・富山県周辺の3海域で夏～秋に採集された0歳魚と、冬～春に採集された1歳魚の耳石について行われたδ18O分析の結果を整理した。その結果、3海域の0歳魚と九州近海の1歳魚の大半が、春から夏にかけて耳石δ18Oの顕著な減少傾向を示しており、これは日本沿岸海域の季節的な昇温を反映したものと考えられた（沿岸群）。一方で、多くの鳥取・富山県周辺の1歳魚ではわずかな耳石δ18Oの減少あるいは増加傾向を示した。これらは日本沿岸域とは異なる、より寒冷な海域で成育し、沿岸域へ回遊してきた群であると考えられた（回遊群）。次に、2012年から2021年にかけて、日本近海から広く採集された0歳魚と1+歳魚の水晶体中心部の安定同位体比分析結果を整理した。0歳魚については明瞭な海域差が存在し、黒潮-親潮移行域および千島列島沖ではδ15Nが顕著に低く、日本海・東シナ海沿岸域ではδ15Nが高い傾向にあった。一方1+歳魚については、東シナ海、高知県周辺では高いδ15Nを示したのに対し、日本海および関東周辺～東北沿岸の多くの個体では、黒潮-親潮移行域および千島列島沖の0歳魚同様の低いδ15Nを示した。これらの整理から、日本沿岸域で成育した稚魚だけでなく、太平洋海域からの回遊群が対馬暖流系群に含まれていると考えられた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] 国立台湾大学(その他の国・地域)
• [Int'l Joint Research] アメリカ海洋大気庁(米国)
• [Int'l Joint Research] アメリカ海洋大気庁(米国)
• [Int'l Joint Research] 南アフリカ農林水産省/ケープタウン大学(南アフリカ)
• [Journal Article] New record of bioluminescence in <i>Odontosyllis</i> cf. <i>australiensis</i> (Annelida: Syllidae: Eusyllinae) in Japan (2021)
  • Author(s): Kobayashi Genki、Sakamoto Tatsuya
  • Journal Title: Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom Volume: 101 Issue: 6 Pages: 919-925
  • DOI: 10.1017/s0025315421000850
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Otolith δ18O and microstructure analyses provide further evidence of population structure in sardine Sardinops sagax around South Africa (2020)
  • Author(s): Sakamoto Tatsuya、van der Lingen Carl D、Shirai Kotaro、Ishimura Toyoho、Geja Yonela、Peterson James、Komatsu Kosei
  • Journal Title: ICES Journal of Marine Science Volume: 77 Issue: 7-8 Pages: 2669-2680
  • DOI: 10.1093/icesjms/fsaa130
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 耳石のδ18O 分析と海洋同化モデルを用いた小型浮魚類の回遊経路推定 (2022)
  • Author(s): 坂本達也
  • Organizer: 第 4 回海と漁業と生態系に関する研究集会「海洋モデルデータの水産・海洋研究への活用」
• [Presentation] 耳石と水晶体の同位体比を用いたマイワシの回遊履歴推定 (2021)
  • Author(s): 坂本達也
  • Organizer: 東京大学大気海洋研究所 共同利用研究集会「海洋生態履歴復元学：地球化学・行動モデル・生態学の融合にむけて」
• [Presentation] 水晶体の炭素・窒素安定同位体比によるマイワシの成育海域推定 (2021)
  • Author(s): 坂本達也、高橋素光、北島聡
  • Organizer: 2021年度水産海洋学会研究発表大会
• [Presentation] 日本海におけるマイワシ新規加入群は複数の成育場から来遊する (2021)
  • Author(s): 坂本達也、高橋素光、白井厚太朗、石村豊穂
  • Organizer: 2021 年度九州沖縄地区合同シンポジウム 「海洋学・生物地球化学と水産資源研究の融合に向けて」
• [Presentation] 耳石のδ18O分析と回遊モデルを用いた成層の強い海域におけるマイワシの回遊経路推定 (2020)
  • Author(s): 坂本達也
  • Organizer: 水産学会シンポジウム「多元素同位体を用いた魚類の移動履歴推定－最新の技術と応用」
• [Presentation] 海域横断マイワシ研究 (2020)
  • Author(s): 坂本達也
  • Organizer: 海洋生物シンポジウム2021
  • Invited
• [Presentation] 耳石の δ 18O 分析と回遊モデルを用いた成層の強い海域 におけるマイワシの回遊経路推定 (2020)
  • Author(s): 坂本達也
  • Organizer: 令和２年度日本水産学会春季大会シンポジウム「多元素同位体を用いた魚類の移動履歴推定－最新の技術と応用」
• [Presentation] 分野横断的マイワシ研究 (2020)
  • Author(s): 坂本達也
  • Organizer: 海洋生物シンポジウム2020
  • Invited
• [Presentation] 耳石酸素安定同位体比分析と数値計算の融合による魚類回遊経路の推定 (2019)
  • Author(s): 坂本達也
  • Organizer: 2019年度海洋生態系モデリングシンポジウム