2019 Fiscal Year Annual Research Report
南限域に母川回帰するサケの温度適応機構の解明と温暖化への応答予測
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16H04968
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
北川 貴士 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50431804)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野畑 重教 東京大学, 大気海洋研究所, 特任助教 (00526890)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | サケ / 温度適応 / 心筋アデノレセプター / 温暖化 / 北上川 / 河川勾配 / 三陸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
数理モデルを構築し、北上川のサケの代謝特性が移動コストにもたらす影響を検討した。モデルでは、サケが遡上中に疲労し休息する効果を含めた。具体的には、実験で得られた最大酸素消費速度から持続可能速度を水温ごとに算出し、それ以上の速度では、休息のコストが加算される設定にして移動コストを推定した。その結果、0.8 m/s以上において、休息を伴う遊泳を行うことで移動コストは最小とった。また、適水温（12.8℃）から至適水温（17.8℃）の水温帯が移動コストを最小にすることも推察された。行動記録計を用いた野外実験からも、流速0.8 m/s以上の、河口より50 kmの水域より上流で、個体は休息を伴う遊泳を行っていた。また、北上川群の遡上時の経験水温は、数理モデルによって推定された移動コストを最小化する水温と一致していた。以上より、北上川群の代謝特性は高水温期の長距離の河川遡上に適応したものであることが示唆された。
本種の心筋アドレナリン受容体発現量を、北上川と三陸河川（甲子川）間および河川内で比較した。北上川の10、11月、甲子川の11、12月の水温はそれぞれ、16.9、12.1、11、8.5℃であった。心筋アドレナリン受容体の結合親和性（Kd）の平均値は、北上川の10、11月、甲子川の11、12月がそれぞれ、247.02、202.65、287.44、752.62（nM）となった。最大結合数（Bmax）の平均値は、北上川の10、11月、甲子川の11、12月がそれそれ、18.03、30.54、23.57、48.60（fmol/mg protein）となり、両河川とも水温低下に伴い増加する傾向が見られた。これは、低水温に代謝を一定に保つための応答であると考えられた。一方、Kdの差異は甲子川で顕著であった。これは魚体の生理状態に起因するものであると考えられた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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