海洋酸性化が魚類の嗅覚行動に与える影響

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K16204
• Research Institution: Marine Ecology Research Institute
• Principal Investigator: 山本 雄三 公益財団法人海洋生物環境研究所, 海生研実証試験場, 主査研究員 (60532405)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 海洋酸性化 / 魚類 / 嗅覚

Outline of Annual Research Achievements

人間活動で増加した大気中の二酸化炭素（CO2）の一部は海洋に吸収され、海洋酸性化を引き起こす。一般的に魚類のCO2に対する急性毒性レベルは高いことが知られているが、CO2が、嗅覚などの感覚器に与える影響については、ほとんど明らかになっていない。特に嗅覚はその役割が多岐にわたる。本研究は嗅覚に基づく種々の行動に着目し、行動学的手法を用いて海洋酸性化が魚類の嗅覚機能に与える影響を明らかにすることを目的とする。
初年度は、【行動実験系】を確立した。酸性条件下における実験魚の飼育装置（90cm×45㎝×45㎝）を3セット作製した。実験水のCO2濃度調整は既存の実験装置を用いて行った。具体的には100％のCO2ガスを自然海水へ吹き込んで調製した高濃度のCO2海水と自然海水の混合割合を変えることで行う方法を用いることとした。また、行動実験を行うためのI字型実験水路（200㎝×10㎝×10cm）を作製した。作製したI字型実験水路を用いて、上流部より着色した海水を滴下し、水槽下流部に到達するまでの時間、広がり方等を観察した。上流部より下流部に着色された海水が到達するのに、およそ10分かかった。さらにCO2に曝露していないカクレクマノミをI字型実験水路内に入れ行動観察を行い、行動実験の条件設定を行う予備実験を行った。そこで、行動実験では、1回の実験を30分で行うこととし、10分間ニオイ物質を滴下し、滴下10分後からの行動を観察の対象とすることとした。なお、【電気生理学的手法を用いた嗅覚応答の測定系】では、実験機材の整備を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

摂餌行動とニオイについて行動実験を実施する予定であったが、その実施には至らず、全体計画としてはやや遅れている。しかし、行動実験系は確立され、速やかに実験を開始する準備は整っている。

Strategy for Future Research Activity

次年度は初年度確立した実験系を用いて各ニオイと行動について実験を行う。まず、行動実験を行い、影響のあったニオイと行動の組み合わせについて、電気生理学的手法を用いた実験を行い、実験の効率化を図る。行動、魚種およびニオイの組み合わせは以下の通りである。(1) 摂餌行動：シロギス - オキアミ抽出物 (2) 繁殖行動：クサフグ - テトロドトキシン、(3) 社会行動：カクレクマノミ - チラミン、トリプタミン　次に嗅覚感度への影響評価のための嗅覚応答実験を行う。
【行動実験】
酸性条件下における嗅覚行動への影響評価：自然濾過海水で飼育した実験群（コントロール）と酸性化海水に1ヶ月曝露した群（実験群）の各嗅覚刺激に対する行動について小型Y字型水路およびI字型水路を用いて比較する。
【嗅覚感度への影響評価】
行動実験の結果、影響がみられた魚種とニオイの組み合わせについて、電気生理学的手法を用いたEOG測定実験を行う。滴下する嗅覚刺激の濃度を変化させることにより、嗅覚刺激に対する嗅覚応答の強度の変化を調べる。嗅覚刺激の濃度は10倍ずつ希釈を行い、4段階の濃度で実験を行う。

Causes of Carryover

天候の不良等で試験に用いる供試魚の入手に一部遅れが生じている。また、電気生理学的手法を用いた実験に使用する機材の購入が一部遅れているため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度使用額は、翌年度請求額と併せて、入手が遅れている長焦点実体顕微鏡、デジタルオシロスコープ、電気生理用水槽、実験台、電極部材などの実験機材、供試魚の購入に用いる。