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, アジア・アフリカ地域研究研究科, 准教授 (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 2023)
• 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: 採食行動 / 固有種 / 全ゲノム配列解析 / 色覚 / 種特異性 / ストレスモニタリング / 保全生物 / 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

行動分析に関しては、2021年度に調査を実施した個体が他園へ移動したため、調査結果を動物園間で比較することで異なる施設で飼育されることによる採食選好性への影響を調べた。前園で好んで採食していたユーカリ種とは異なる種を移動後の動物園では好んで採食しており、その選好性は異動後の動物園にて出生から継続して飼育されている個体と類似していた。飼育施設により異なる場所で栽培されたユーカリ種を給餌しており、それにより葉に含まれる成分が異なることなどが選好性の変化に影響していることが考えられた。飼育園の状況に応じて給餌を変化させることがコアラの採食欲求を満たすために重要であることが示された。
DNA分析に関しては、日本国内のコアラ飼育園7園に依頼して飼育コアラに関するアンケート調査をおこなって、コアラには性格と呼べるような個体差が存在する可能性を確認した。フクロギツネの全ゲノム配列解析について国際共同研究をおこない、Nature Communication誌に共著論文を発表した。フクロギツネはニュージーランドに移入しており、その適応のメカニズムについて考察した。カモノハシとハリモグラの色覚と行動について、アレデード大学と名古屋市東山動物園と共同研究を実施し、Zoological Lettersに論文を発表した。カモノハシとハリモグラの色覚が受容する光の波長域には種差があり、それぞれの種特異な進化と行動に関係していることが明らかになった。日本側の研究では、北海道に寄鯨したネズミイルカとカマイルカについて遺伝子発現研究を実施し、鯨類が頭部に持つ音響脂肪が陸生動物が持つ咀嚼筋などの頭部筋肉に由来することを解明し、Gene誌に論文を発表した。
ホルモン分析に関しては、国内希少種のヤマネコに関して引き続きストレスに関与するコルチゾール濃度を糞から分析し、飼育施設間の移動時にコルチゾール濃度が上昇することを確認した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

行動、ゲノム、内分泌学分野の全てにおいて、当初の計画通りに十分な結果を得るに至った。そのうち複数の研究成果については、国内外の国際共著論文として成果を発表するに至った。

Strategy for Future Research Activity

次年度は研究報告会を密に実施し、双方の分野の研究成果について発表することで交流を深める。また、オーストラリアへの渡航により、相手国との研究交流もより一層の加速を図る。

Research Products

• [Int'l Joint Research] シドニー大学/アデレード大学(オーストラリア)
• [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] Color vision evolution in egg-laying mammals: insights from visual photoreceptors and daily activities of Australian echidnas. (2024)
  • Author(s): Sakamoto S, Matsushita Y, Itoigawa A, Ezawa T, Fujitani T, Takakura K, Zhou Y, Zhang G, Grutzner F, Kawamura S, Hayakawa T.
  • Journal Title: Zoological Letters Volume: 10 Issue: 1 Pages: 2-2
  • DOI: 10.1186/s40851-023-00224-7
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A tradeoff evolution between acoustic fat bodies and skull muscles in toothed whales. (2024)
  • Author(s): Takeuchi H, Matsuishi TF, Hayakawa T.
  • Journal Title: Gene Volume: 901 Pages: 148167-148167
  • DOI: 10.1016/j.gene.2024.148167
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] アニマルウェルフェアの理論 (2024)
  • Author(s): 小倉匡俊
  • Journal Title: 日本飼育技術学会第30回大会誌 Volume: 30 Pages: 21-28
• [Journal Article] A cost‐effective blood <scp>DNA</scp> methylation‐based age estimation method in domestic cats, Tsushima leopard cats (<i>Prionailurus bengalensis euptilurus</i>) and <i>Panthera</i> species, using targeted bisulphite sequencing and machine learning models (2024)
  • Author(s): Qi Huiyuan、Lim Qi Luan、Kinoshita Kodzue、Nakajima Nobuyoshi、Inoue‐Murayama Miho
  • Journal Title: Molecular Ecology Resources Volume: 24 Issue: 3
  • DOI: 10.1111/1755-0998.13928
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The admixed brushtail possum genome reveals invasion history in New Zealand and novel imprinted genes. (2023)
  • Author(s): Bond DM, Ortega-Recalde O, Laird MK, Hayakawa T, Richardson KS, Reese FCB, Kyle B, McIsaac-Williams BE, Robertson BC, van Heezik Y, Adams AL, Chang WS, Haase B, Mountcastle J, Driller M, Collins J, Howe K, Go Y, Thibaud-Nissen F, Lister NC, Waters PD, Fedrigo O, Jarvis ED, Gemmell NJ, Alexander A, Hore TA.
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 14 Issue: 1 Pages: 6364-6364
  • DOI: 10.1038/s41467-023-41784-8
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Mineral acquisition of Japanese macaques: Contents in the foods, digestibility, and sodium‐provisioning experiment (2023)
  • Author(s): Hanya Goro、Ohta Tamihisa、Kurihara Yosuke、He Tianmeng、Sawada Akiko、Shiroishi Izumi、Kinoshita Kodzue
  • Journal Title: American Journal of Primatology Volume: 85 Issue: 7
  • DOI: 10.1002/ajp.23502
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [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] コアラの採食選好性に対する飼育園の移動による影響 (2024)
  • Author(s): 小倉匡俊, 落合ひかり, 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: 2023年度第5回動物園水族館大学シンポジウム
• [Presentation] ツシマヤマネコ野生順化ステーション内外における野生および飼育個体の行動および生理的変化の関係 (2024)
  • Author(s): 關 真理江，尾川楽人
  • Organizer: 対馬学フォーラム
• [Presentation] 苦味感覚と解毒の進化：チンパンジー、コアラ、カモノハシ (2023)
  • Author(s): 早川卓志
  • Organizer: 第50回日本毒性学会学術年会
  • Invited
• [Presentation] カモノハシの苦味感覚研究から見えてきた哺乳類の植物二次代謝物適応の起源 (2023)
  • Author(s): 早川卓志
  • Organizer: 化学生態学研究会
  • Invited
• [Presentation] Genomic convergence of the arboreal species in primates and marsupials (2023)
  • Author(s): 早川卓志
  • Organizer: 日本遺伝学会第95回大会
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Effects of oxytocin administration on cat-human interaction (2023)
  • Author(s): Hattori M, Kinoshita K, Saito A, Yamamoto S
  • Organizer: The Animal Behavior Society 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Testing the effect of exogenous oxytocin on cat-human bonding (2023)
  • Author(s): Madoka Hattori, Kodzue Kinoshita, Atsuko Saito, Shinya Yamamoto
  • Organizer: 日本動物心理学会第83回大会
• [Presentation] オキシトシンがウマとヒトの種間関係に与える影響の検証 (2023)
  • Author(s): 林知奈，リングホーファー萌奈美，木下こづえ，宮田健二，山本真也
  • Organizer: 第36回日本ウマ科学会学術集会
• [Presentation] 性ステロイドホルモン濃度と行動変化からヤンバルクイナの繁殖特性を探る (2023)
  • Author(s): 山根美子，大塚亮真，玉那覇彰子，向 真一郎，中谷裕美子，長嶺隆，村山美穂，木下こづえ
  • Organizer: 第42回日本動物行動学会大会
• [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
• [Book] 生物の科学 遺伝 2023年9月発行号（Vol.77‐No.5） : 希少野生動物の生息域外保全 ―遺伝資源保存で生命を未来につなぐ (2023)
  • Author(s): 公益財団法人遺伝学普及会
  • Total Pages: 80
  • Publisher: エヌ・ティー・エス
  • ISBN: 9784860438203
• [Book] 霊長類学の百科事典 (2023)
  • Author(s): 日本霊長類学会
  • Total Pages: 752
  • Publisher: 丸善出版
  • ISBN: 9784621308042
• [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