Development of migration history ecology using multi-isoscapes and analysis of tissues having an individual history
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21H04784
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
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| Research Institution | Research Institute for Humanity and Nature |
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Principal Investigator |
陀安 一郎 総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 教授 (80353449)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松林 順 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (30756052)
宇野 裕美 北海道大学, 地球環境科学研究院, 特別研究院(CPD) (30803499)
申 基チョル 総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 准教授 (50569283)
石川 尚人 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学センター), 副主任研究員 (80609389)
直江 将司 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80732247)
長田 穣 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (90750084)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥42,120,000 (Direct Cost: ¥32,400,000、Indirect Cost: ¥9,720,000)
Fiscal Year 2023: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2022: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2021: ¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000)
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| Keywords | 移動履歴生態学 / 同位体地図 / 履歴保存部位 / 分子レベル解析 / 多元素同位体解析 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、今まで難しかった、生物の個体レベル（動物においては個体、植物においては種子）の、能動的・受動的な生物移動履歴を明らかにすることを目的とする。そのために、生物の履歴保存部位から得られる同位体情報の解析技術開発を行い、多元素の分析を元にした解析手法を開発する。そして、多元素の同位体地図（Isoscape）を用いて、同位体生態学に立脚した「移動履歴生態学」を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は、地球研に研究員を雇用し「移動履歴生態学」の基盤技術を構築する道筋について検討した。まず、大気中の水蒸気と交換するため注意が必要である水素同位体比の分析手法開発を行なった。初年度は、比較平衡法を用いて分析を行い、次年度からは二重水蒸気平衡法も合わせて手法検討を行うこととした。対象生物として、鳥類の研究を開始した。
＜テーマ１＞においては、主要なターゲットであるメチオニンが、マトリックスの多い天然試料中に微量にしか含まれていない成分であることが、測定法確立に向けたボトルネックとなっていた。そこで今年度は、複数のアミノ酸窒素同位体比の測定手法をインターキャリブレーションし、手法間の互換性を証明する研究を論文としてまとめ、査読付学術誌に発表した。
＜テーマ２＞においては、植物形質と種子の酸素同位体比の関係を検討するために、多系統の植物の種子をサンプリングした。過去のサンプリング種子について酸素同位体分析を進めた。また、植物形質について図鑑や現地調査から情報収集した。
＜テーマ３＞においては、河川景観内の生物の移動について同位体を用いて明らかにするため、まずは河川の中の場所による同位体比の違いについて、非移動性の生物の同位体比を測定した。
＜テーマ４＞においては、魚類の水晶体を用いた時系列同位体比分析手法の検証を行った。現在一般的に用いられている手法では、表面付近が液状となっているため生活史全体の履歴を復元できない点と、水晶体径と体サイズを関連させることが難しい点の二つを克服する必要があることが分かった。今年度はマサバやサツキマスのデータに対して作成した回遊経路モデルを適用し経路推定を実施した。多個体について経路推定を実施したことで、現状のモデルでは同位体地図の不確実性が経路推定の結果を歪めてしまうことがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナ（COVID-19）の状況によって備品の納品が遅れたため、一部の研究が次年度に延期された。また、水素同位体比の分析に関する手法検討に時間がかかったため、分析手法開発に時間がかかった。これらの課題はおおよそ解決されたため、次年度以降に分析を進めることができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
水素安定同位体比の分析に関して、二重水蒸気平衡法を行うのに特化したUniPrep2オートサンプラーを用いた分析手法の確実性を上げるため、機械の制作業者や海外の研究者とも議論を深め、精度を上げていくよう努める。今後分析体制を強化することで、所期の目的を達成するように研究を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Integrative assessment for amino acid nitrogen isotopic composition in biological tissue samples determined by GC/C/IRMS, LC x EA/IRMS, and LC x GC/C/IRMS.2022
Author(s)
Ishikawa, N. F., Ogawa, N. O., Sun, Y., Chikaraishi, Y., Takano, Y., and Ohkouchi, N.
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Journal Title
Limnology and Oceanography, Method
Volume: 20
Issue: 9
Pages: 531-542
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Foreword2021
Author(s)
栗田豊, 富永修, 白井厚太朗, 陀安一郎
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Journal Title
NIPPON SUISAN GAKKAISHI
Volume: 87
Issue: 5
Pages: 541-541
DOI
NAID
ISSN
0021-5392, 1349-998X
Year and Date
2021-09-15
Related Report
Open Access
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