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海を回遊するアカウミガメの多次元感覚による階層ナビゲーションの理解

Publicly Offered Research

Project AreaHierarchical Bio-Navigation Integrating Cyber-Physical Space
Project/Area Number 22H05648
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (IV)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

坂本 健太郎  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (80374627)

Project Period (FY) 2022-06-16 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywordsウミガメ / バイオロギング
Outline of Research at the Start

広い海を回遊するアカウミガメは、移動スケールに応じた階層的なナビゲーション機構によって、移動の意思決定を行っていると考えられている。いくつかの仮説が提案されてきたが、自然環境下での検証には至っていない。本研究では、装着型χログボットなどの装置を用いて、ウミガメのナビゲーションに係る行動を精密に計測するとともに、人為的に行動に介入し、ナビゲーション機構に関するメカニズムの因果関係を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、大規模な回遊を行うアカウミガメを研究対象にして、海を回遊する時の多次元感覚による階層的なナビゲーション機構を理解する事を目的とする。今年度は岩手県三陸沿岸域で混獲されたアカウミガメ7個体に地磁気加速度計、ビデオロガー、ECGロガー、GPSロガーを取り付けて、海に放流した。3日後に記録計を回収することで、潜水行動、心拍数、採餌行動の記録を得た。得られた記録を解析することで、回遊中の詳細な遊泳行動に関する知見を得ることが出来た。加えて、ビデオロガーやECGロガーを用いた事で、ウミガメ周囲の環境情報や個体自身の生理情報も得ることが出来た。さらに、そのうち2個体には海洋動物用AI搭載ビデオロガーのカイログボットをアカウミガメに搭載し、採餌イベント発生時特異的にウミガメ周辺をビデオ撮影することを試みた。これは、アカウミガメの採餌に関わるナビゲーション機構に関する知見を得ることを目的としたものである。
さらに、周囲の磁場をマイコン制御式に変換するウミガメ用の小型装置を開発し、これを用いることで、アカウミガメの地磁気感知に関わるナビゲーション機構の解明に取り組んだ。実験用水槽に亜成体アカウミガメを静置し、頭部に磁場改変装置を非侵襲的に装着した。水槽上方にビデオカメラを設置し、ウミガメの行動を経時的に記録した。磁場改変装置は、事前にマイコンにプログラムしたスケジュールに沿って、ウミガメ頭部の磁場を改変した。この磁場改変に伴う、ウミガメの行動の変化をモニタリングすることで、磁場改変がウミガメの行動にもたらす影響を検討するとともに、地磁気感知に関わるナビゲーション機構について考察した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Heart rate reduction during voluntary deep diving in free-ranging loggerhead sea turtles2024

    • Author(s)
      Saito Ayaka、Kinoshita Chihiro、Sakai Kino、Sato Katsufumi、Sakamoto Kentaro Q.
    • Journal Title

      Journal of Experimental Biology

      Volume: 227 Issue: 5

    • DOI

      10.1242/jeb.246334

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Wandering albatrosses exert high take-off effort only when both wind and waves are gentle2023

    • Author(s)
      Uesaka Leo、Goto Yusuke、Naruoka Masaru、Weimerskirch Henri、Sato Katsufumi、Sakamoto Kentaro Q
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 12 Pages: 87016-87016

    • DOI

      10.7554/elife.87016.3

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exploration of multidimensional senses involved in hierarchical navigation of loggerhead sea turtle2024

    • Author(s)
      Kentaro Q. Sakamoto, Ayaka Saito, Kino Sakai, Takuya Maekawa, Yasutoshi Makino, Susumu Takahashi
    • Organizer
      International Symposium on Hierarchical Bio-Navigation
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measuring heart rate non-invasively from sea turtles swimming freely in the ocean2024

    • Author(s)
      Kentaro Q. Sakamoto
    • Organizer
      Physiologging workshop, The 8th International Bio-Logging Science Symposium (BLS8)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Administration of parasympathetic blocker on free-ranging juvenile loggerhead sea turtles inhibits diving bradycardia2024

    • Author(s)
      Ayaka Saito, Kino Sakai, Katsufumi Sato, Kentaro Q. Sakamoto
    • Organizer
      The 8th International Bio-Logging Science Symposium
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cardiopulmonary and behavioral factors affecting dive duration in free-ranging loggerhead turtles2024

    • Author(s)
      Kino Sakai, Ayaka Saito, Katsufumi Sato, Kentaro Q. Sakamoto
    • Organizer
      The 8th International Bio-Logging Science Symposium
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海を泳ぐウミガメの心電図の分析2023

    • Author(s)
      坂本健太郎
    • Organizer
      統計数理研究所・共同利用研究集会 ISMCRP5013「統計モデル・数理生物学と動物行動データ」
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Heart rate reduction during diving affected by dive depth and duration in free-ranging loggerhead sea turtles2023

    • Author(s)
      Saito A, Kinoshita C, Sakai K, Sato K, Sakamoto KQ
    • Organizer
      The Society for Experimental Biology Centenary Conference 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Changes in heart rate and the number of breaths at the surface in free-ranging loggerhead sea turtles2023

    • Author(s)
      Sakai K, Saito A, Murakami R, Tajima T, Kuroda K, Sato K, Sakamoto KQ
    • Organizer
      The Society for Experimental Biology Centenary Conference 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 三陸沿岸域におけるアカウミガメのモニタリング調査結果2023

    • Author(s)
      齋藤綾華, 福岡拓也, 河合萌, 阪井紀乃, 呂律, 黒田健太, 坂本健太郎, 佐藤克文
    • Organizer
      第34回日本ウミガメ会議
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 海洋を潜水するアカウミガメの浮上時および表層滞在時の心拍数・呼吸数変化2023

    • Author(s)
      阪井紀乃, 齋藤綾華, 村上凌太, 田島寛大, 黒田健太, 佐藤克文, 坂本健太郎
    • Organizer
      令和4年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 三陸沿岸域におけるアカウミガメ亜成体の採餌行動と移動様式の関係性に関する研究2023

    • Author(s)
      村上凌太,阪井紀乃,齋藤綾華,田島寛大,黒田健太,佐藤克文,坂本健太郎
    • Organizer
      第70回日本生態学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] アカウミガメが海洋で深く潜水する時の心拍数の低下2023

    • Author(s)
      齋藤綾華,木下千尋,阪井紀乃,村上凌太,田島寛大,黒田健太,佐藤克文,坂本健太郎
    • Organizer
      第18回日本バイオロギング研究会シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-06-20   Modified: 2024-12-25  

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