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Contribution to conservation of sea turtles by elucidation of the effects and mechanisms of incubation temperature on the phenotypes of hatchlings

Research Project

Project/Area Number 23K05275
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39060:Conservation of biological resources-related
Research InstitutionKochi University

Principal Investigator

斉藤 知己  高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (80632603)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河津 勲  一般財団法人沖縄美ら島財団(総合研究センター), 総合研究所 動物研究室, 上席研究員 (50721750)
笹井 隆秀  一般財団法人沖縄美ら島財団(総合研究センター), 総合研究所 動物研究室, 研究員 (80896803)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords絶滅危惧種 / 保全学 / 動物生態学 / フレンジー / 孵卵温度 / 日内変動 / 生残率 / ウミガメ / 保全 / 表現型
Outline of Research at the Start

我が国は、国際的に保護が叫ばれる絶滅危惧種のタイマイ、アカウミガメ、アオウミガメの3種が産卵を行う為、その資源回復の重責を担っている。しかし、一般に実施されている卵管理の方法は改善の余地が多い。これらは異なる産卵深度を選好するが、上層ほど平均温度は高く、日内変動の振幅は大きく、各種で孵卵温度への感受性が異なる可能性がある。本研究の目的は、各種で孵卵温度に伴う表現型の違いを調べ、これに関わる生理学的機構の一端を解明し、各種に最適な孵卵条件を究明する事である。その結果に基づき、従来の保護活動を見直して新しい指針を作り、日本産ウミガメ3種の資源回復に貢献する。

Outline of Annual Research Achievements

日本は、国際的に保護が叫ばれる絶滅危惧種のタイマイ、アカウミガメ、アオウミガメの3種が産卵を行う砂浜海岸を有し、その資源回復の重責を担っている。近年、ウミガメ産卵地では環境劣化が著しく、地域の保護団体が卵を孵化場に移植して管理を行うケースが多い。自然回復が見込めない現状では自然下での孵卵成功が危ぶまれる為、人工環境下での卵管理も有効な手段の一つとして技術の発展をはかる必要があるが、一般に実施されている卵管理の方法は改善の余地が多い。例えば、環境省が提示する「ウミガメ保護ハンドブック」の現場実践ガイド欄では、孵卵温度は26~32℃と大まかな記述にとどまり、また、種ごとの詳細な指針も無い。この3種は同一砂浜内でも異なる産卵深度を選好するが、砂中の上層ほど温度は高く、かつ日内変動の振幅は大きく、各種で温度への感受性が異なる可能性がある。
孵化直後のウミガメは,フレンジーと呼ばれる著しく運動活性の高い状態を呈する。幼体が脱出直後に泳ぎ続けるフレンジーは,捕食者の多い沿岸から速やかに離れ,成育場に到達するのに役立つが、この性質は孵卵温度で変化する事が知られる。孵卵温度により誘発される孵化幼体の表現型の違い(体サイズ・形、運動能力等)は、適応度の違いをもたらし、生存率とは個体群存続に重要な役割を果たすと考えられる。ウミガメの場合、各地の研究者・団体によって卵管理や人工繁殖の活動が行われているものの、各種の初期生態には未だ不明な点が多く,各種に最適な孵卵・管理条件の確立には至っていない。
本研究の目的は、各種で孵卵温度に伴う表現型の違いを調べ、これに関わる生理学的機構の一端を解明し、各種に最適な孵卵条件を究明する事である。これまで各種に好適な平均温度帯及びその変動条件を調べてきた。その結果に基づき、従来の保護活動を見直して新しい指針を作り、日本産ウミガメ3種の資源回復に貢献する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

2024年度に高知海岸での上陸産卵痕跡調査によってアカウミガメの産卵巣5巣を得た。これらをいずれも24時間以内に高知大学の実験施設へ輸送後、各巣の卵を3分割し、それぞれ孵卵温度を①一日中温度変動のないC区(29℃);②一日に2℃変動するF1区(29 ± 1℃);③一日に4℃変動するF2区(29 ± 2℃)に設定した孵卵器に分けて管理した。孵化を確認した日の4日後に、幼体の甲長、甲幅、体重、鱗式、血中グルコース濃度、未孵化卵の卵径、卵重を測った後、死亡した胚のステージを分類した。また、死亡胚を調べ、孵化直前の後期胚の卵黄収納率(全卵黄中の腹甲表面よりも内側に入った卵黄の割合)、卵黄重、初期胚および後期胚の割合を調べた。
その結果、C区では血中グルコース濃度と死亡胚の卵黄収納率が低くなり、また、死亡胚の卵黄重が大きく、後期胚の割合が高くなった。このことから、孵卵時に温度変動が全く無い場合、卵黄吸収、収納が円滑に進行しないと考えられる。孵化幼体の血中グルコース濃度の低さと未孵化卵の後期胚での死亡率の高さはその帰結であり、結果、孵化率が低下したと考えられる。F2区では孵化幼体の体サイズ、死亡胚の卵黄重および後期胚の卵重が小さかったことから、体組織に移行せずに代謝で消費された卵黄が多かった可能性が考えられる。さらに、F2区の死亡胚は他の実験区よりも初期胚の割合が高く、激しい温度変動が原因で胚が初期段階で死亡している可能性があり、その結果、孵化率が低下したと考えられた。今回の実験ではF1区で卵黄収納率、および孵化率が最も高い傾向にあり、かつ鱗式変異率も低く、奇形個体も見られなかった。よって、アカウミガメ卵を管理するうえで孵卵温度に適度な(2℃ほど)日内変動を設定することで正の効果が得られると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

ウミガメが産卵を行う砂浜の内部では、日射により日内の温度変動が発生する。アカウミガメでは、孵卵温度に適度な(2℃ほど)日内変動を設定することで正の効果が得られるがこれを結論づけるにはまだ観察事例が十分とは言えない。ついで、アオウミガメとタイマイで平均孵卵温度に日内変動を施した場合について研究事例を増やしていきたいと考えている。タイマイの生息数は大変少なく、例年、国内では沖縄本島以南の島嶼の海岸で年間10回程度しか産卵が確認されていないため、自然卵からの試料となる卵の十分な確保は到底、見込めない。研究分担者の所属する沖縄美ら海水族館ではアオウミガメに加えてタイマイも人工環境下での繁殖に成功しており、本研究では、人工環境下で繁殖に成功した本種の卵を研究に利用する事に合意を得た。しかし、令和6年度の研究ではアオウミガメの人工繁殖卵を1巣、タイマイの人工繁殖卵を2巣確保できたものの、いずれの産卵巣も孵化率が低く、実験に供試できた孵化幼体が少なかった。ただ、やはりアカウミガメと同様に、適度な日内温度変動があると孵化率が高い傾向があった。同館では、その後、産卵が期待される親個体の栄養状態が十分であったかについて検討を行っており、令和7年度以降はその点について改善を試みてアオウミガメとタイマイの研究事例数を集積していく予定である。
また、孵卵温度に誘発されるウミガメ孵化幼体の運動能力の違いは、筋内の様々な筋線維タイプの頻度と分布の違いによる可能性があるため、ウミガメの生鮮な筋繊維サンプルを得られる機会があれば、これについても調べたいと考えている。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2025 2024 2023 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Multi-decade northward shift of loggerhead sea turtle pelagic habitat as the eastern North Pacific Transition Zone becomes more oligotrophic.2025

    • Author(s)
      Briscoe, D.K., Crowder, L.B., Balazs, G.H., Seminoff, J.A., Abreu-Grobois, A., Lee Hing, C. A., Kurita, M., Mori, M., Parker, D.M., Rice, M.R., Saito, T., Santos, B.S., Turner-Tomaszewicz, C.N., Yamaguchi, N.,, Polovina, J.J.
    • Journal Title

      Frontiers in Marine Science

      Volume: 11 Pages: 1513162-1513162

    • DOI

      10.3389/fmars.2024.1513162

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Reproductive Parameters and Changes in Blood Levels of Steroid Hormones and Minerals in the Hawksbill Turtle <i>Eretmochelys imbricata</i> in an Aquarium2025

    • Author(s)
      Kurita Masanori、Saito Tomomi、Kakizoe Yuka、Okamoto Hitoshi、Kasugai Takashi、Kuroda Kouhei、Takino Harumi、Tsunoda Keito、Urata Makoto、Matsubara Hajime、Sakamoto Tatsuya、Hirayama Jun、Suzuki Nobuo
    • Journal Title

      Current Herpetology

      Volume: 44 Issue: 1 Pages: 37-48

    • DOI

      10.5358/hsj.44.37

    • ISSN
      1345-5834, 1881-1019
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of emergence on hatchling phenotypes in the loggerhead sea turtle (Caretta caretta) of the North Pacific2023

    • Author(s)
      Kosaka, S., Kobayashi, S., Tomonari, M., Yokoi, H., Saito, T.
    • Journal Title

      Journal of Herpetology

      Volume: 57(3) Issue: 3 Pages: 334-339

    • DOI

      10.1670/22-088

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] First loggerhead’s simulations of the Sea Turtle Active Movement model (STAMM), validated with observed turtle trajectories2025

    • Author(s)
      Julien Temple-Boyer, Philippe Gaspar, Tony Candela, Dana K. Briscoe, Masanori Kurita, Denise M. Parker, Jeffrey J. Polovina, Marc R. Rice, Tomomi Saito and George H. Balazs
    • Organizer
      The 43rd International Sea Turtle Society Symposium (ISTS Symposium 43). March 22-27, 2025, Accra, Ghana
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exploration of a dynamic thermal corridor: Experimental oceanography and migration of North Pacific loggerhead sea turtles.2025

    • Author(s)
      Crowder, L.B,, Briscoe, D.K., Balazs, G.H., Polovina, J.J., Seminoff, J.A., Abreu-Grobois, A., Kurita, M., Lee Hing, C., Mori, M., Parker, D.M., Rice, M.R., Saito, T., Santos, B.S., Turner Tomaszewicz, C.N., and Yamaguchi, N.
    • Organizer
      The 43rd International Sea Turtle Society Symposium (ISTS Symposium 43). March 22-27, 2025, Accra, Ghana.
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-decade northward shift of loggerhead sea turtle pelagic habitat as the eastern North Pacific Transition zone becomes more oligotrophic2024

    • Author(s)
      Dana K. Briscoe, Larry B. Crowder, George H. Balazs, Jeffrey A. Seminoff4, Alberto Abreu, Masanori Kurita, Masanori Mori, Denise M. Parker, Marc R. Rice, Tomomi Saito, Bianca S. Santos, Calandra N. Turner Tomaszewicz, Noah Yamaguchi, Jeffrey J. Polovina
    • Organizer
      The International Conference on Environmental Science (ICES2024), Oct. 26-Nov. 1, Honolulu, HI, USA.
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The status of the loggerhead turtle nesting and coastal environment on Kochi Beach2024

    • Author(s)
      Noah Yamaguchi, Tomomi Saito
    • Organizer
      The 17th Kuroshio Science International Symposium (2024). Nov. 4-6, 2024, Kochi, Japan.
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      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Unraveling the migratory mysteries of North Pacific loggerheads using experimental oceanography2024

    • Author(s)
      Crowder LB, Briscoe DK, Balazs GH, Polovina JJ, Seminoff JA, Abreu Grobois FA, Lee Hing CA, Kurita M, Mori M, Parker D, Rice M, Saito T, Santos BS, Turner Tomaszewicz CN, Yamaguchi N
    • Organizer
      The 2nd West Coast Sea Turtle Symposium, 5-7 November 2024, Chula Vista, California USA.
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      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高知海岸におけるアカウミガメの上陸産卵と砂浜環境の現状2024

    • Author(s)
      山口永晏・斉藤知己
    • Organizer
      第63回日本爬虫両生類学会姫路大会.2024.11.2-3.
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 2023年晩夏に高知県近海に来遊したアカウミガメ成体雌2個体の秋冬季における回遊経路2024

    • Author(s)
      山口永晏・斉藤知己
    • Organizer
      第35回日本ウミガメ会議(宮崎大会).2024.12.13-15.
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  • [Presentation] サーマルドローンを用いたアカウミガメ産卵個体の探索と有効性の検討2024

    • Author(s)
      山口永晏・斉藤知己
    • Organizer
      第35回日本ウミガメ会議(宮崎大会). 2024.12.13-15.
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  • [Presentation] 飼育下で繁殖したウミガメ類孵化幼体の産卵回によるサイズおよび運動性の変化2024

    • Author(s)
      久保桃花・真栄田賢・水落夏帆・荻野寧々・平野和己・笹井隆秀・芦田裕史・山﨑啓・河津勲・森昌範・栗田正徳・斉藤知己
    • Organizer
      第35回日本ウミガメ会議(宮崎大会). 2024.12.13-15
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  • [Presentation] 高知海岸におけるウミガメ卵漂着と上陸可能な波高の検討2024

    • Author(s)
      池田ひなた・久保桃花・横井瞳・斉藤知己
    • Organizer
      第35回日本ウミガメ会議(宮崎大会). 2024.12.13-15
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  • [Presentation] 2009-2024年 高知海岸でのアカウミガメの上陸産卵と海洋環境2024

    • Author(s)
      斉藤知己・山口永晏・池田ひなた・久保桃花・松田日那・横井瞳・若松園子・友成実生子・向後蓮太郎・芦田泉香子・高田光紀・小坂將・三宅香成・藤本竜平・和田真央子
    • Organizer
      高知大学設立75周年記念シンポジウム. かるぽーと,高知市. 2024.9.28.
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 高知海岸におけるアカウミガメの産卵地環境調査2024

    • Author(s)
      山口永晏・斉藤知己
    • Organizer
      高知大学設立75周年記念シンポジウム. かるぽーと,高知市. 2024.9.28.
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 孵卵温度の日内変動がアカウミガメの胚発生時の卵黄吸収に与える影響2024

    • Author(s)
      松田日那・斉藤知己
    • Organizer
      第116回土佐生物学会,高知大学,高知市. 2024.12.21
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 高知海岸における砂浜・沿岸環境の特徴とアカウミガメの産卵成功に影響する環境要因の解明2024

    • Author(s)
      山口永晏・斉藤知己
    • Organizer
      第47回四国魚類研究会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Testing the Thermal Corridor Hypothesis: Does El Nino warming of the NE Pacific allow Japanese Loggerheads to go to Mexico?2024

    • Author(s)
      Larry B Crowder, Dana K Briscoe, George H Balazs, Jeffery J Polovina, Jeffrey A Seminoff, Alberto Abreu-Grobois, Masanori Kurita, Masanori Mori, Denise M Parker, Marc R Rice, Tomomi Saito, Bianca S Santos, Calandra N Turner-Tomaszewicz, Noah Yamaguchi
    • Organizer
      ISTS 42th Annual Symposium on Sea Turtle Biology and Conservation
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      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高知海岸におけるアカウミガメの産卵と土佐湾の表層水温の関係2023

    • Author(s)
      伊藤仁志・横井瞳・山口永晏・若松園子・池田ひなた・久保桃花・友成実生子・向後蓮太郎・芦田泉香子・高田光紀・小坂將・三宅香成・藤本竜平・和田真央子・小林翔平・斉藤知己
    • Organizer
      四国の自然は、いま2023.四国自然史科学研究センター設立20周年記念シンポジウム
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  • [Presentation] 高知県室戸市の定置網で混獲されたウミガメ類の甲長組成およびフィブロパピロマ罹患2023

    • Author(s)
      平野晴真・斉藤知己
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      四国の自然は、いま2023.四国自然史科学研究センター設立20周年記念シンポジウム
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  • [Presentation] 高知大学サークル「かめイズム」発足後5年間の琴ヶ浜におけるアカウミガメの上陸産卵調査・研究活動2023

    • Author(s)
      水本悠斗・伊藤怜奈・正地顕家・小林夏子・津野義大・松本涼楓・川原実結・澤村桃子・高田光紀・斉藤知己
    • Organizer
      四国の自然は、いま2023.四国自然史科学研究センター設立20周年記念シンポジウム
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  • [Presentation] The Thermal Corridor Hypothesis: An Experimental Oceanographic Approach to Understanding the Effects of Ocean Warming to North Pacific Loggerhead Sea Turtles2023

    • Author(s)
      Bianca S. Santos, Dana K. Briscoe, George H. Balazs, Jeffrey J. Polovina, Jeffrey A. Seminoff, Alberto Abreu-Grobois, Masanori Kurita, Masanori Mori, Denise M. Parker, Marc R. Rice, Tomomi Saito, Calandra N. Turner Tomaszewicz, Noah Yamaguchi and Larry B. Crowder
    • Organizer
      The North Pacific Marine Science Organization (PICES)-2023 Annual Meeting
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      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] El experimento de Investigacion de Tortugas Marinas sobre la Hipotesis del Corredor Termico: una perspectiva desde Mexico2023

    • Author(s)
      Dana K. Briscoe, George H. Balazs, Jeffrey J. Polovina, Jeffrey A. Seminoff, Alberto Abreu-Grobois, Masanori Kurita, Masanori Mori, Denise M. Parker, Marc R. Rice, Tomomi Saito, Calandra N. Turner Tomaszewicz, Noah Yamaguchi, Bianca S. Santos, and Larry B. Crowder
    • Organizer
      The 25th Annual Meeting of the Grupo Tortuguero de las Californias, the Gran Acuario Mazatlan “Mar de Cortes”
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      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アカウミガメの繁殖・育成個体を用いた回遊経路調査~ 国際的な研究グループの中で日本の水族館が果たした役割2023

    • Author(s)
      栗田正徳, George H. Balazs, Jeffrey J. Polovina, Dana K. Briscoe, 斉藤知己, Jeffrey A. Seminoff, Larry B. Crowder
    • Organizer
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会 第10回 水族館シンポジウム 「水族館とは?日本の水族館を考える」
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      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 熱回廊仮説:北太平洋のアカウミガメに対する海洋温暖化の影響を理解するための海洋学的実験アプローチ2023

    • Author(s)
      Masanori Kurita, Dana K. Briscoe, Bianca S. Santos, George H. Balazs, Jeffrey J. Polovina, Jeffrey A. Seminoff, Alberto Abreu-Grobois, Masanori Mori, Denise M. Parker, Marc R. Rice, Tomomi Saito, Calandra N. Turner Tomaszewicz, Noah Yamaguchi and Larry B. Crowder
    • Organizer
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会 第10回 水族館シンポジウム 「水族館とは?日本の水族館を考える」
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    • Invited
  • [Presentation] 高知海岸におけるアカウミガメの産卵成功に影響を与える環境要因の解明2023

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      山口永晏・斉藤知己
    • Organizer
      第34回日本ウミガメ会議(名古屋港水族館大会)
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  • [Presentation] アカウミガメ雌個体の同一繁殖シーズンの産卵回による卵や孵化幼体の違い2023

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      久保桃花・森昌範・栗田正徳・斉藤知己
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      第34回日本ウミガメ会議(名古屋港水族館大会)
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      横井瞳・笹井隆秀・芦田裕史・山崎啓・真栄田賢・水落夏帆・河津勲・斉藤知己
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      福塚理佐子・亀田和成・中西悠・斉藤知己
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      https://researchers.kochi-u.ac.jp/DET01_G01/DET01_G01View/2206

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      https://tosashimizu-geo.jp/aosabalabo/cat5/d8e750212244bf7ce5c20e2b55541985b20c2e39.html

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      https://www.kochinews.co.jp/article/detail/673661

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Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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