Development of migration history ecology using multi-isoscapes and analysis of tissues having an individual history
| Project/Area Number |
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 |
Completed (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 |
最終年度は、ウズラの餌変え実験をもとに、鳥類の羽と骨、水晶体の時系列同位体検討を行った。その結果、水晶体から、骨や羽からは得ることができない生前から餌変え実験の履歴を含む同位体情報を確認できた。
＜テーマ１＞においては、高速液体クロマトグラフィーと元素分析計／同位体比質量分法を用いた、生物試料のアミノ酸の炭素および窒素同位体比測定手法を確立した研究を論文としてまとめ、査読付学術誌に発表した。菌類、細菌類、緑藻、褐藻、紅藻ごとのアミノ酸のδ13Cの違いにより、高い分解能で一次生産者を区別できることを利用し、生物の移動に伴って変化する餌資源のベースライン情報を推定するための方法論の確立に取り組んだ。
＜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解析し、結実期が早い、また胸高直径が大きい植物ほど種子の酸素同位体比が高くなることが明らかになった。根系、常緑かどうか、針葉樹かどうかは種子の酸素同位体に影響していなかった。また、より詳細な実験が必要ではあるが炭素は種子分散の評価に利用できること、炭素と酸素の併用が分散距離の推定精度を向上させうることが示唆された。
＜テーマ３＞においては、炭素窒素同位体比に大きな違いがみられた「湖沼とその流入河川」の間の動物の移動履歴について、動物組織を分析することにより移動履歴を追跡することを試みた。結果、一部の魚個体の水晶体分析において湖と川を往来した履歴を検出することができた。
＜テーマ４＞においては、これまでに開発した水晶体の連続分析手法を複数魚種に適応し、その妥当性評価を実施した。相模湾で採捕された沿岸性の魚種において、水晶体の辺縁部においても同位体比の大きな変動が見られたことから、本手法により従来手法では不可能だった生活史の後半（水晶体の辺縁部）の同位体比の時系列情報が得られることが示された。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(25 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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