Navigation study of flying seabirds during long distance migration

• Project Area: Systems Science of Bio-navigation
• Project/Area Number: 17H05983
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: 高橋 晃周 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (40413918)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000); Fiscal Year 2018: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2017: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
• Keywords: ナビゲーション / 海洋生態 / 動物行動 / 海鳥 / バイオロギング

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、動物装着型GPS記録計による高精度での動物行動トラッキング技術を活用し、地球上で最も長距離を渡る鳥の一種であるハシボソミズナギドリのナビゲーション行動を、1) 海上での餌の発見と獲得にかかわる近距離のナビゲーションプロセス、2) 繁殖地への帰巣という長距離のナビゲーションプロセス、の２つの側面について明らかにすることを目的としている。本年度は、まず昨年度得られた動物装着型ビデオ・GPS移動軌跡のデータ解析を行った。ビデオデータの解析結果から、ミズナギドリが潜水して採餌を行う際には、他の個体が海面に集合している場合が多く、同種他個体の存在を手がかりに餌を探索していることが示唆された。また移動軌跡データの解析結果から、ミズナギドリが南極海上を西から東へ吹く偏西風を利用し、時には時速100kmを超える高速で移動していることがわかった。偏西風の風速は場所によって大きく変動するが、帰巣中のミズナギドリは繁殖地へ向けた移動方位をほぼ一定に維持しており、高い長距離ナビゲーションの能力を持つことが示された。次に、2月にタスマニアのウェッジ島で野外調査を行い、繁殖中の親鳥へのソーラーパネル搭載型GPS記録計および加速度・ビデオ記録計の装着・回収を実施した。その結果、ミズナギドリが繁殖地から南極海へ合計1万キロほどの距離を往復する間のGPS移動軌跡を、昨年度を大幅に上回る12個体から得ることができた。また3個体分の加速度・ビデオ記録計のデータも取得した。
さらに、本新学術領域計画班神経科学班木村幸太郎教授との共同研究として、線虫の行動分類に用いられた移動軌跡解析手法(STEFTR)をアデリーペンギンから得られたGPS移動軌跡に適用した。STEFTRの結果と、潜水深度データなどからの行動分類結果はよく一致しており、STEFTRが動物の分類群を越えて有効な手法であることを示す成果となった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Tasmania(オーストラリア)
• [Int'l Joint Research] British Antarctic Survey(英国)
• [Int'l Joint Research] University of Tasmania(オーストラリア)
• [Int'l Joint Research] 国立科学研究センター(フランス)
• [Journal Article] Niche partitioning of sympatric penguins by leapfrog foraging appears to be resilient to climate change (2018)
  • Author(s): Clewlow Harriet L.、Takahashi Akinori、Watanabe Shinichi、Votier Stephen C.、Downie Rod、Ratcliffe Norman
  • Journal Title: Journal of Animal Ecology Volume: 88 Issue: 2 Pages: 223-235
  • DOI: 10.1111/1365-2656.12919
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 外洋表層の生態学的・生物学的重要海域特定への海鳥の利用 (2018)
  • Author(s): 綿貫豊、山本裕、佐藤真弓、山本誉士、依田憲、高橋晃周
  • Journal Title: 日本生態学会誌 Volume: 印刷中
  • NAID: 130007430077
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Migratory movements and winter diving activity of Adelie penguins in East Antarctica (2018)
  • Author(s): Takahashi A、Ito M、Nagai K、Thiebot JB、Mitamura H、Noda T、Trathan PN、Tamura T、Watanabe YY
  • Journal Title: Marine Ecology Progress Series Volume: 589 Pages: 227-239
  • DOI: 10.3354/meps12438
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Jellyfish and other gelata as food to four penguin species - insights from predator-borne videos (2017)
  • Author(s): J.-B. Thiebot, J. P. Y. Arnould, A. Gomez-Laich, K. Ito, A. Kato, T. Mattern, H. Mitamura, T. Noda, T. Poupart, F. Quintana, T. Raclot, Y. Ropert-Coudert, J. E. Sala, P. J. Seddon, G. J. Sutton, K. Yoda, A. Takahashi
  • Journal Title: Frontiers in Ecology and the Environment Volume: 15 Issue: 8 Pages: 437-441
  • DOI: 10.1002/fee.1529
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Are foraging areas of Adelie penguins affected by neighboring colonies? (2019)
  • Author(s): Ito K, Watanabe Y, Kokubun K, Takahashi A.
  • Organizer: 第66回日本生態学会大会
• [Presentation] Short-tailed shearwaters fly and navigate efficiently under strong winds over Southern Ocean. (2018)
  • Author(s): Takahashi A, Shiomi K, Adachi T, Yoda K, Arce Gonzalez F, Lea M-A, McMahon C, HIndell M.
  • Organizer: Symposium on System Science of Bio-Navigation 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Are foraging areas of Adelie penguins affected by neighboring colonies? (2018)
  • Author(s): Ito K, Watanabe Y, Kokubun K, Takahashi A.
  • Organizer: Symposium on System Science of Bio-Navigation 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Are foraging areas of Adelie penguins affected by neighboring colonies? (2018)
  • Author(s): Ito K, Watanabe YY, Kokubun N, Takahashi A
  • Organizer: Pacific Seabird Group 45th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Jellyfish as food for four penguin species: insights from animal-borne videos (2017)
  • Author(s): Thiebot JB, Arnould JPY, Gomez Laich A, Ito K, Kato A, Mattern T, Mitamura H, Noda T, Poupart T, Quintana F, Raclot T, Ropert-Coudert Y, Sala JE, Seddon P, Sutton G, Yoda K, Takahashi A
  • Organizer: 6th International Bio-Logging Science Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Migratory movements and winter diving behaviour of Adelie penguins from two East Antarctic colonies (2017)
  • Author(s): Takahashi A, Thiebot JB, Watanabe Y, Raclot T, Ropert-Coudert Y
  • Organizer: 6th International Bio-Logging Science Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Foraging behavior of Adelie penguins from two adjacent colonies in Lutzow-Holm Bay, Antarctica (2017)
  • Author(s): Ito K, Watanabe YY, Kokubun N, Takahashi A
  • Organizer: 8th Symposium on Polar Science
  • Int'l Joint Research