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Effects of climate change on tidalflat ecosystems focusing on a host snail-parasitic trematodes system

Research Project

Project/Area Number 20K06819
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

Kanaya Gen  国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 主幹研究員 (50400437)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 萌  東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (20772817)
中井 静子  日本大学, 生物資源科学部, 講師 (40582317)
三浦 収  高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (60610962)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords寄生 / 干潟 / 気候変動 / 緯度間比較 / 巻き貝 / 二生吸虫 / ホソウミニナ / 感染率 / 多様性 / 緯度勾配 / 宿主 / 栄養関係 / ウミニナ類 / 干潟生態系 / 緯度変化 / 底生動物 / 緯度間変動 / 生態系機能 / 寄生虫
Outline of Research at the Start

寄生虫は宿主の行動、代謝や成長を変化させ、個体群動態をコントロールする。本研究では、干潟で優占する巻き貝ホソウミニナ(二生吸虫の第一中間宿主)に注目した。二生吸虫はホソウミニナの繁殖能力を奪い、ホストを巨大化させて自身のセルカリア幼生を生産し、毎日大量の幼生を水中へと遊出する。本研究ではまず、現地調査により二生吸虫の感染率と種組成の緯度間変動を明らかにし、次に室内実験によって感染がもたらす宿主の代謝変化と、セルカリア幼生遊出速度の温度依存性を調べる。以上に基づき、気候変動が宿主‐寄生虫間の相互作用にもたらす影響と、生態系機能の改変可能性について推定する。

Outline of Final Research Achievements

We identified eight trematode taxa from the mud snail Batillaria attramentaria collected from 66 sampling sites from Hokkaido to Kyushu Islands in Japan. The infection rates ranged from 0% to 99% among the sites, and a maximum of seven taxa were found sympatrically. Infection rates and species diversity of trematodes were positively correlated with latitude. Three hypotheses were proposed to explain the mechanism behind them; (1) the abundance and/or robustness of host populations become higher in northern areas, (2) hosts are more long-lived in northern areas, which increases the possibility of infection by parasites throughout life, and (3) the infected hosts become more sensitive to environmental stresses (e.g., hypoxia and high water temperature) in southern areas. Further studies are needed for their taxonomy including cryptic species, taxa-specific host utilization, and geographical distribution using novel methodologies such as DNA-based species identification.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

寄生虫は、沿岸生態系において食物網の連鎖長、結合性、頑健性を規定する重要な要素の一つであることが指摘されている。寄生虫は宿主の個体群動態をコントロールするのみならず、群集内での種間競争や物質循環を変化させ、群集の生物多様性を変動させる効果がある。近年に至るまで、寄生虫は宿主の体内に隠れ住む隠蔽的な生活様式のために、生態系内での役割が正しく評価されてこなかったが、彼らは生態系内における重要な「ミッシングリンク」の一つであり、その動態解明は生態系内における群集動態や物質循環過程を理解するうえで極めて重要なテーマである。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 10 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Spatial changes in the macrozoobenthic community structure at 27 tidal flats from the Sanriku Coast to the Yatsushiro Sea, Japan, using citizen-based monitoring data2023

    • Author(s)
      KANAYA Gen、ITOH Hajime、KIMURA Taeko、AOKI Misuzu、YUHARA Takeshi、TARU Masanori、UNAGAMI Tomoo、YOKOOKA Hiroyuki、SAKATA Naohiko、KOGA Tsunenori、MASUMOTO Teruki、MORI Keisuke、SUZUKI Takao、URABE Jotaro、YOKOYAMA Kosaku
    • Journal Title

      Japanese Journal of Benthology

      Volume: 78 Issue: 1 Pages: 61-72

    • DOI

      10.5179/benthos.78.61

    • ISSN
      1345-112X, 1883-891X
    • Year and Date
      2023-12-25
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  • [Journal Article] Species identification of the mud snails <i>Batillaria multiformis</i> and <i>B. attramentaria</i> by PCR-RFLP method—the advantages of two restriction enzymes—2023

    • Author(s)
      Nakai Shizuko、Itoi Shiro、Kanaya Gen、Itoh Hajime、Miura Osamu
    • Journal Title

      Plankton and Benthos Research

      Volume: 18 Issue: 1 Pages: 47-51

    • DOI

      10.3800/pbr.18.47

    • ISSN
      1880-8247, 1882-627X
    • Year and Date
      2023-02-28
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  • [Journal Article] Effects of seasonal irrigation subsidies on the dietary components of estuarine detritus feeders: stable isotopic analysis focusing on nereidid polychaetes2023

    • Author(s)
      Kanaya Gen
    • Journal Title

      Plankton and Benthos Research

      Volume: 18 Issue: 1 Pages: 21-33

    • DOI

      10.3800/pbr.18.21

    • ISSN
      1880-8247, 1882-627X
    • Year and Date
      2023-02-28
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  • [Journal Article] 震災後の干潟で生きものをしらべています2023

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      金谷弦
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      FRECC+(国環研のWebマガジン)

      Volume: -

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  • [Journal Article] 浦ノ内湾の干潟の生物多様性の現状と保全2023

    • Author(s)
      黒葛原伶人、高木響、松田佑人、金谷弦、三浦収
    • Journal Title

      黒潮圏科学

      Volume: 16 Pages: 51-59

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  • [Journal Article] 9.芦崎干潟に生息する巻き貝ホソウミニナにおける二生吸虫(扁形動物門吸虫綱)の寄生状況2023

    • Author(s)
      金谷弦,菅孔太朗,阿部博和,鈴木孝男,伊藤萌,中井静子,三浦収
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      むつ市文化財調査報告

      Volume: 52 Pages: 80-85

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  • [Journal Article] Life‐history traits of the endangered mud snail <i>Batillaria multiformis</i> in their northern limit population in Mutsu Bay, Japan2022

    • Author(s)
      Kanaya Gen、Yamada Katsumasa、Itoh Hajime、Igarashi Takeshi
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 37 Issue: 6 Pages: 753-767

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12347

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  • [Journal Article] 市民科学的アプローチによる干潟生物調査2022

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      金谷弦
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      国立環境研究所ニュース

      Volume: 41 Pages: 13-16

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  • [Journal Article] The mitochondrial genome of the threatened tideland snail <i>Pirenella pupiformis</i> (Mollusca: Caenogastropoda: Potamididae) determined by shotgun sequencing2022

    • Author(s)
      Kato Shintaro、Itoh Hajime、Fukumori Hiroaki、Nakajima Nobuyoshi、Kanaya Gen、Kojima Shigeaki
    • Journal Title

      Mitochondrial DNA Part B

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: 632-634

    • DOI

      10.1080/23802359.2022.2060143

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  • [Journal Article] 松島湾櫃ヶ浦で発見されたウミニナBatillaria multiformisの卵塊2022

    • Author(s)
      金谷弦、伊藤萌
    • Journal Title

      みちのくベントス

      Volume: 6 Pages: 47-51

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  • [Journal Article] 宮城県野生動植物調査会・海岸動物分科会による2021 年度ベントス調査の結果2022

    • Author(s)
      鈴木孝男、金谷弦、柚原剛、木下今日子、多留聖典、阿部拓三、太齋彰浩
    • Journal Title

      みちのくベントス

      Volume: 6 Pages: 2-20

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      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Philophthalmus hechingeri n. sp. (Digenea: Philophthalmidae), a Human-Infecting Eye Fluke from the Asian Mud Snail, Batillaria attramentaria2022

    • Author(s)
      Sasaki Mizuki、Miura Osamu、Nakao Minoru
    • Journal Title

      Journal of Parasitology

      Volume: 108 Issue: 1 Pages: 44-52

    • DOI

      10.1645/21-69

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Importance of two river mouths in the southern Izu Peninsula of Japan as habitats for endangered macrobenthic species.2021

    • Author(s)
      Yuhara T, Yokooka H, Kanaya G, Tanaka M, Unagami T, Yokoyama K, Taru M
    • Journal Title

      Aquatic Animals

      Volume: AA2021 Issue: 0 Pages: AA2021-5

    • DOI

      10.34394/aquaticanimals.AA2021.0_AA2021-5_5

    • NAID

      130007987540

    • ISSN
      2434-8643
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      2020 Research-status Report
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  • [Journal Article] Interannual changes in population structure and tidal zonation of sympatric batillariid snails <b><i>Batillaria multiformis</i></b> and <b><i>B. attramentaria</i></b>: A case study in the Ashizaki tidal flat, Mutsu Bay2020

    • Author(s)
      金谷弦,上村了美,鈴木孝男,五十嵐健志
    • Journal Title

      Japanese Journal of Benthology

      Volume: 75 Issue: 0 Pages: 43-53

    • DOI

      10.5179/benthos.75.43

    • NAID

      130007959632

    • ISSN
      1345-112X, 1883-891X
    • Year and Date
      2020-12-25
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  • [Presentation] ホソウミニナBatillaria attramentariaへの二生吸虫の感染率と多様性における広域的なパターン2024

    • Author(s)
      金谷弦,伊藤萌,中井静子,三浦収
    • Organizer
      日本貝類学会令和6年度大会
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      金谷弦,伊藤萌,中井静子,三浦収
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      金谷弦
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      小川菜緒、木村昭一、川井田俊、増渕隆仁、金谷弦、木村妙子
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      2022年日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
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      金谷弦、むつ市立川内小学校5年生、山田勝雅、五十嵐健志
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      金谷弦、鈴木孝男、多留聖典、松政正俊、青木美鈴、井上隆
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  • [Presentation] カゴ実験によるウミニナの地域間成長比較2021

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      伊藤萌、木村妙子、三浦収、山本智子、五十嵐健志、山本康平、中井静子、金岩稔、増渕隆仁、金谷弦
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  • [Presentation] 小友浦におけるベントス群集の長期変化.「埋め立てられた重要湿地:津波で干潟に回帰した小友浦に形成されていたベントス相2021

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      阿部博和、菅孔太朗、松政正俊、鈴木孝男、木下今日子、金谷弦
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      2021年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会自由集会
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  • [Presentation] 小友浦の干潟から得られたNeoamphitrite 属(環形動物門フサゴカイ科)の1未記載種2021

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      菅孔太朗、阿部博和、佐藤正典、松政正俊、金谷弦、鈴木孝男
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      (4)松政正俊、阿部博和、菅孔太朗、木下今日子、柚原剛、村山恒也、日高裕華、多留聖典、金谷弦、鈴木孝男
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      2021年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会自由集会
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  • [Presentation] 蒲生干潟における環境・植生・底生動物のうつりかわり-震災後10年間の変化2021

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      金谷弦
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      応用生態工学会主催『仙台震災復興10年ワークショップ2021』
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      金谷弦・鈴木孝男・菊地永祐
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      伊藤萌・木村妙子・三浦収・山本智子・五十嵐健志・山本 康平・中井静子・金岩稔・増渕隆仁・金谷弦
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      木村妙子・山本康平・金岩稔・増渕隆仁・五十嵐健志・伊藤萌・金谷弦
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      日本貝類学会令和2年度大会
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      三浦収・金谷弦・中井静子・伊藤萌・千葉聡
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      2020年日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会講演要旨集
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  • [Presentation] 三重県田中川干潟におけるウミニナの生態と環境の季節変動2020

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      山本康平・木村妙子・伊藤萌・金谷弦
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      2020年日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会講演要旨集
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  • [Book] Parasite Release and Biological Invasions. In Bojko J, Dunn AM, Blakeslee AMH, eds. "Parasites and Biological Invasions"2023

    • Author(s)
      Miura O, Torchin ME
    • Total Pages
      169
    • Publisher
      CABI, Oxford, UK
    • ISBN
      1789248116
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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