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Functional response of Daphnia galeata to fluctuations of food quantity and quality in Lake Biwa

Research Project

Project/Area Number 21K05742
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
Research InstitutionLake Biwa Environmental Research Institute

Principal Investigator

NAGATA Takamaru  滋賀県琵琶湖環境科学研究センター, 総合解析部門, 専門研究員 (50454624)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 酒井 陽一郎  滋賀県琵琶湖環境科学研究センター, 総合解析部門, 主任研究員 (90772335)
岡本 高弘  滋賀県琵琶湖環境科学研究センター, 環境監視部門, 主任専門員 (70508473)
坂本 正樹  富山県立大学, 工学部, 准教授 (20580070)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsミジンコ / 摂餌機能 / 餌環境 / 生産量 / 琵琶湖 / 機能的応答
Outline of Research at the Start

魚の餌であるミジンコは、餌の藻類の量や質が低下すると、摂餌器官の拡大や摂食速度を上昇させる。この摂餌器官や摂食速度の応答(機能的応答)は、摂餌を効率化させ、藻類の量や質(餌環境)の悪い条件において、生産量の維持に貢献すると予想される。
琵琶湖では、貧栄養化で藻類の総量が減り、ミジンコが食べづらい藍藻の割合が増加した。一方、優占種のカブトミジンコは、富栄養だった頃と同水準の現存量を保っている。そこで、現存量の維持には、機能的応答が効いているのではないかとの仮説を持った。本研究では、過去と現在でのカブトミジンコの生産量と餌環境の比較解析と、餌環境に対する機能的応答の解析により、その仮説を検証する。

Outline of Final Research Achievements

We demonstrated that even in the current Lake Biwa, where algal abundance has declined, Daphnia galeata has been found to maintain the same level of production as in the 1990s, when algal abundance was relatively high. In addition, it was found that D. galeata in Lake Biwa were more tolerant to lowered quantity and quality of food algae than those in Lake Suwa. D. galeata from Lake Biwa changed the size of fiter screens (feeding organ) more flexibly in response to algal abundance, which may contribute considerably those tolerance to food shortages. These are the first findings that the functional response of daphnids contributes significantly not only to individual growth and production, but also to the maintenance of in situ populations.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ミジンコ(Daphnia属)の濾過スクリーン面積(摂餌器官)の変化は、餌量に応じたものであると考えられており、餌質に対する変化はこれまで評価されてこなかった。本研究は、ミジンコの濾過スクリーン面積は、餌質自体に応じて変化しないが、餌量に応じた濾過スクリーン面積の変化は、餌質が高い(N:P比が低い)時にしか見られない反応であることを明らかにした。また、ミジンコの濾過スクリーン面積の変化が、現場での個体群サイズの維持に大きく貢献することを示した。これは、個体群生態学の発展に関わる新しい知見であり、ミジンコの濾過スクリーン面積が、餌環境(餌藻類量や質)の指標になり得ることを示すものである。

Report

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

    (5 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] 餌環境の違いによるカブトミジンコのろ過スクリーン面積への影響2023

    • Author(s)
      米山貴将・坂本正樹・永田貴丸
    • Organizer
      日本陸水学会第87回大分大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 餌の質によるミジンコの生活史特性とろ過スクリーン面積への影響2022

    • Author(s)
      米山貴将、大島功基、坂本正樹
    • Organizer
      日本陸水学会第86回大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 餌の量と質によるミジンコの生活史特性とろ過スクリーン面積への影響2022

    • Author(s)
      米山貴将、大島功基、坂本正樹
    • Organizer
      日本陸水学会甲信越支部会第48回研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 琵琶湖における動物プランクトンの餌量・質の変化について2021

    • Author(s)
      永田貴丸、酒井陽一郎、中村光穂、岡本高弘、早川和秀
    • Organizer
      日本陸水学会第85回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 魚類と無脊椎捕食者のカイロモンに対するミジンコの表現型応答2021

    • Author(s)
      坂本正樹、河合哲太、福島侑樹
    • Organizer
      日本陸水学会第85回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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