Cross-site conservation study of wild and captive mammals endemic in Australia and Japan

• Project/Area Number: 21KK0106
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 木下 こづえ 京都大学, 野生動物研究センター, 助教 (50724233)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 早川 卓志 北海道大学, 地球環境科学研究院, 助教 (00758493) ; 小倉 匡俊 北里大学, 獣医学部, 講師 (30723564)
• Project Period (FY): 2021-10-07 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000); Fiscal Year 2026: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2025: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2021: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: 保全生物 / 固有種 / 繁殖生理学 / ゲノム生態学 / 認知行動学 / 生息域内外保全 / ゲノム多様性 / ホルモン分析 / 繁殖管理 / 社会性 / 行動分析 / 腸内細菌叢適応 / オーストラリア

Outline of Research at the Start

オーストラリア（豪州）と日本は、同緯度・同経度に位置する島国であるため、似た生態的地位を持つ種が収斂している。収斂している種は類似の保全を必要とするのか？繁殖生理学、ゲノム生態学、認知行動学を専門とする日本人研究者と、保全生物学を専門とする豪州研究者がチームを作りその答えを探る。
豪州の生息地に出向き、固有種の生理変化、ゲノム多様性、行動変異から保全指標を作成する。同時に、豪州の動物園で飼育されている豪州産および日本産哺乳類も調査する。同様の研究を日本でも実施することで、生息国・非生息国と、野外・飼育の二軸で得られた結果を比較する。収斂した種に着目し比較することで、新たな保全研究を展開する。

Outline of Annual Research Achievements

各国固有種である、コアラ、ニホンザル、ヤマネコを対象に研究を実施した。国内に関しては、コアラでは淡路ファームパークイングランドの丘で行動観察を実施するとともに、糞便サンプルを集めて、腸内細菌叢の解析および尿中コルチゾール（ストレスホルモン）分析を実施した。行動に関しては、採食やストレスに関連する行動や採食パターンの記録と分析を行った。本動物園は、国内で唯一、北方系と南方系の2つの系統を飼育しており、これらの間で餌の好みに差があることが明らかとなった。また動物園における飼育管理の中に存在するストレス要因について調べ、騒音から受けるストレスについて明らかにした。腸内細菌叢に関しては、2021年度に平川動物公園で実施した研究データと合わせて比較分析したところ、ユーカリ選択と腸内細菌叢の間に関連が見られた。
また、日本のコアラ飼育園7園のコアラ飼育従事者にアンケートを依頼し、コアラの性格評定を行った。因子分析の結果、コアラには性格と呼ぶべき、個体差が存在することが示された。またゲノムワイド関連分析をおこない、性格と関連があると思われるゲノム変異を検出した。さらに、ニホンザルおよびヤマネコのゲノム多様性やストレスおよび繁殖生理に関わる知見を収集した。
国外に関しては、2022年8月と2023年3月に南オーストラリアのカンガルー島へ渡航し、保護区における野生コアラの観察研究を開始した。カンガルー島は2019-2020年に大規模森林火災で大部分のユーカリ林が焼失したが、今回、ユーカリ林の再生を確認し、コアラの再生したユーカリへの適応が観察できた。また、シドニー大学、アデレード大学、タロンガ動物園でセミナーを実施し、本プロジェクトのオーストラリア対応者と共同研究の進捗を確認しあった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度から、海外渡航が可能となり、国内外の両方にて研究を実施するに至った。
行動、内分泌、ゲノム分野の全てにおいて、当初の計画通り十分な結果を得るに至った。

Strategy for Future Research Activity

次年度からは、ゲノム分野だけでなく、行動および内分泌学分野においても海外交流を深め、特に、カンガルー島での共同研究をより一層加速させる予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] シドニー大学理学部/アデレード大学環境研究所(オーストラリア)
• [Int'l Joint Research] シドニー大学/アデレード大学(オーストラリア)
• [Journal Article] Functional diversity and evolution of bitter taste receptors in egg-laying mammals (2022)
  • Author(s): Itoigawa A, Hayakawa T, Zhou Y, Manning AD, Zhang G, Grutzner F, Imai H
  • Journal Title: Molecular Biology and Evolution Volume: 39 Issue: 6
  • DOI: 10.1093/molbev/msac107
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Dietary niche breadth influences the effects of urbanization on the gut microbiota of sympatric rodents (2022)
  • Author(s): Anders JL, Mychajliw AM, Moustafa MAM, Mohamed WMA, Hayakawa T, Nakao R, Koizumi I
  • Journal Title: Ecology and Evolution Volume: 12 Issue: 9
  • DOI: 10.1002/ece3.9216
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Seasonal responses and host uniqueness of gut microbiome of Japanese macaques in lowland Yakushima (2022)
  • Author(s): A. Sawada, T. Hayakawa, Y. Kurihara, W. Lee, G. Hanya
  • Journal Title: Animal Microbiome Volume: 4 Issue: 1 Pages: 54-54
  • DOI: 10.1186/s42523-022-00205-9
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Genome assembly of the numbat (Myrmecobius fasciatus), the only termitivorous marsupial (2022)
  • Author(s): Peel Emma、Silver Luke、Brandies Parice、Hayakawa Takashi、Belov Katherine、Hogg Carolyn J.
  • Journal Title: Gigabyte Volume: 2022 Pages: 1-17
  • DOI: 10.46471/gigabyte.47
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] コアラのユーカリ食選択と腸内細菌叢の関連解析 (2023)
  • Author(s): 近藤虎太郎, 村上浩一, 落合晋作, 小倉匡俊, 早川卓志
  • Organizer: 日本生態学会第70回全国大会
• [Presentation] クジラ目の水棲適応に伴う宿主-腸内共生微生物のゲノム共進化 (2023)
  • Author(s): Hayate Takeuchi, Takashi Fritz Matsuishi, Takashi Hayakawa
  • Organizer: 日本生態学会第70回全国大会
• [Presentation] オナガザル科グエノン類の混群形成集団における遺伝子浸透 (2023)
  • Author(s): 北山遼, 峠明杜, 橋本千絵, 五百部裕, 今井啓雄, 古市剛史, 早川卓志
  • Organizer: 日本生態学会第70回全国大会
• [Presentation] ハンドウイルカ乳児における母乳識別能の2瓶選択試験による検証 (2023)
  • Author(s): 勝島日向子
  • Organizer: 京都大学野生動物研究センター共同利用研究会２０２２
• [Presentation] 高山適応に着目したユキヒョウの行動とゲノム基盤の解析 (2023)
  • Author(s): 後藤葉月
  • Organizer: 京都大学野生動物研究センター共同利用研究会２０２２
• [Presentation] 中生代から続く毒物への適応：哺乳類の苦味受容体の分子進化 (2022)
  • Author(s): 早川卓志
  • Organizer: 日本味と匂学会第56回大会
  • Invited
• [Presentation] コアラのユーカリ採食選好性と腸内細菌叢の関連解析 (2022)
  • Author(s): 近藤虎太郎, 鈴木美澪, 雨平愛, 荒木千晴, 渡邉里衣, 村上浩一, 落合晋作, 小倉匡俊, 早川卓志
  • Organizer: 第24回SAGAシンポジウム
• [Presentation] 4 つの共生論～人と動物との共生を考える複数の視点～ (2022)
  • Author(s): 早川昌志, 早川卓志
  • Organizer: 第24回SAGAシンポジウム
• [Presentation] 飼育・展示環境がコアラの行動にもたらす影響 (2022)
  • Author(s): 鈴木美澪, 近藤虎太郎, 雨平愛, 荒木千晴, 渡邉里衣, 村上浩一, 落合晋作, 小倉匡俊, 早川卓志
  • Organizer: 第24回SAGAシンポジウム
• [Presentation] 熱ストレスに注目したユキヒョウとライオンの呼吸頻度の比較解析 (2022)
  • Author(s): 後藤葉月, 工藤菜生, 早川卓志
  • Organizer: 第24回SAGAシンポジウム
• [Presentation] ヒグマの着床遅延に伴う免疫系遺伝子発現変動を利用した早期妊娠診断法の検討 (2022)
  • Author(s): 西島明日香, 栁川洋二郎, 松本直也, 萩野恭伍, 坂元秀行, 早川卓志
  • Organizer: 日本哺乳類学会2022年度大会
• [Presentation] 鹿児島市平川動物公園におけるコアラの採食選好性 (2022)
  • Author(s): 小倉匡俊, 雨平愛, 荒木千晴, 渡邉里衣, 近藤虎太郎, 鈴木美澪, 村上浩一, 落合晋作, 早川卓志
  • Organizer: 第24回SAGAシンポジウム
• [Presentation] 動物園動物の福祉 (2022)
  • Author(s): 小倉匡俊, 小針大助, 山梨裕美, 伊藤秀一
  • Organizer: 第69回日本実験動物学会
  • Invited
• [Presentation] Age estimation of Tsushima leopard cats based on blood DNA methylation (2022)
  • Author(s): Qi H, Nakajima N, Iwashita A, Hata D, Kinoshita K Inoue-Murayama M
  • Organizer: The 15th International Conference of Asian Society of Conservation Medicine
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Project Zooentropy: monitoring zoo animal behavior through a lens of complexity (2022)
  • Author(s): MacIntosh AJJ, Chen P, Xu Z, Goto Y, Takeshita RSC, Martin CF, Stewart BM, Turner SE, Hayashi M, Akami R, Watanuki K, Kinoshita K, Yamanashi Y
  • Organizer: The 44th Meeting of the American Society of Primatologists
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 糞中ストレスホルモン分析と行動解析によるツシマヤマネコのストレス評価 (2022)
  • Author(s): 田中千聖，木下こづえ，岩下明生，木滑黄平，伊谷原一
  • Organizer: 第28回日本野生動物医学会大会
• [Presentation] ヒグマにおける血液DNAのメチル化率を指標とした年齢推定の試み (2022)
  • Author(s): 中村汐里，山﨑淳平，松本直也，伊藤英之，村山美穂，斉 惠元，木下こづえ，山中正実，柳川洋二郎，佐鹿万里子，坪田敏男，下鶴倫人
  • Organizer: 第165回日本獣医学会
• [Presentation] ニホンザルのミネラル摂取: 野生および飼育下のニホンザルの食物のミネラル含有量とナトリウム給餌実験 (2022)
  • Author(s): 半谷吾郎，太田民久，栗原洋介，澤田晶子，白石 泉，木下こづえ
  • Organizer: 第38回日本霊長類学会大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 希少ネコ科動物たちの生理状態を知る (2022)
  • Author(s): 木下こづえ
  • Organizer: 日本動物心理学会第82回大会
  • Invited
• [Presentation] 動物園由来試料を用いた霊長類のゲノム・トランスクリプトーム解析 (2022)
  • Author(s): 早川卓志
  • Organizer: 第50回ホミニゼーション研究会「人類進化と遺伝子」
• [Presentation] アラの化学感覚受容体遺伝子多型とユーカリ食選択との関連解析 (2022)
  • Author(s): 近藤虎太郎, 小倉匡俊, 早川卓志
  • Organizer: 第69回日本生態学会大会
• [Presentation] Genetics, behavior, and evolution of the visual adaptation in egg-laying mammals (2022)
  • Author(s): Shiina Sakamoto, Yuka Matsushita, Akihiro Itoigawa, Takeshi Fujitani, Kenichiro Takakura, Yang Zhou, Guojie Zhang, Frank Grutzner, Shoji Kawamura, Takashi Hayakawa
  • Organizer: The 17th International Symposium on Primatology and Wildlife Science
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] Professor Katherine Belov
  • URL: https://www.sydney.edu.au/science/about/our-people/academic-staff/kathy-belov.html
• [Remarks] Professor Frank Grutzner
  • URL: https://www.adelaide.edu.au/directory/frank.grutzner