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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of methodology for environmental assessment using energy budget of marine top predators

Research Project

Project/Area Number 17H00776
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

佐藤 克文  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50300695)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 新妻 靖章  名城大学, 農学部, 教授 (00387763)
鈴木 一平  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 特任助教 (50727097)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywordsバイオロギング / 酸素消費速度 / 加速度
Outline of Annual Research Achievements

ウミガメを対象とした消費エネルギー測定手法に直接貢献する手法として、防水パッチを電極として背甲ないし腹甲に貼り付ける非侵襲的なやり方で、海水中で休息ないし遊泳する個体から、安定して心電図を測定することが出来るようになった。水槽内で、心拍数を測定しつつ酸素消費速度を測定することにより、心拍数と酸素消費速度の関係式を得る事が出来た。今後は、野外環境下においてウミガメ類の心拍数を測定することにより、潜水遊泳中の酸素消費速度を見積もることが可能となり、エネルギー消費量を見積もることができる。アカウミガメやアオウミガメの巡航遊泳速度は、鳥類や哺乳類に比べて遅いことが知られていたが、その理由として、代謝速度が遅く体型に起因する抗力係数が大きいため、移動に要するエネルギーコストを最小にする最適遊泳速度が遅いためであることを検証する事ができた。
魚類の獲得エネルギー量推定に関する研究成果として、スズキとマカジキに取り付けた記録計により、自由遊泳する間の行動記録を得ることができた。前者に関しては、水面から深度中数メートルを何度も行き来する様子が記録され、浮上時に急加速する行動が採餌に関係するものであることが推察された。マカジキに関しては採餌に関係する行動は残念ながら得られなかったが、左右に体を傾ける周期的な動きが測定された。
海棲哺乳類を対象とした研究成果としては、潜降浮上する際の個体の運動から体密度を見積もることが可能となり、推定された体密度はドローンで撮影された体型から見積もられる肥満度と相関を持つことが分かり、この手法の妥当性を示すことができた。
魚類・爬虫類・鳥類・哺乳類に共通の装置を取り付けて行動記録を得たところ、採餌とは関係なく同じ場所で何度も繰り返して旋回する行動が発見された。ナビゲーションを目的に地磁気を精密に測定するための行動ではないかという仮説が発掘された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (26 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results) Remarks (5 results)

  • [Int'l Joint Research] University of St Andrews(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of St Andrews
  • [Journal Article] A non-invasive system to measure heart rate in hard-shelled sea turtles: Potential for field applications2021

    • Author(s)
      Kentaro Q. Sakamoto, Masaru Miyayama, Chihiro Kinoshita, Takuya Fukuoka, Takashi Ishihara, Katsufumi Sato
    • Journal Title

      Philosophical Transaction

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aerial photogrammetry and tag-derived tissue density reveal patterns of lipid-store body condition of humpback whales on their feeding grounds2021

    • Author(s)
      Kagari Aoki, Saana Isojunno, Charlotte Bellot, Takashi Iwata, Joanna Kershaw, Yu Akiyama, Lucia Martina Martn Lopez, Christian Ramp, Martin Biuw, Rene; Swift, Paul Wensveen, Patrick Pomeroy, Tomoko Narazaki, Ailsa Hall, Katsufumi Sato, Patrick J. O. Miller
    • Journal Title

      Proceedings of Royal Society B

      Volume: 288 Pages: -

    • DOI

      10.1098/rspb.2020.2307

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Analysis of why sea turtles swim slowly: a metabolic and mechanical approach2021

    • Author(s)
      Chihiro Kinoshita, Takuya Fukuoka, Tomoko Narazaki, Yasuaki Niizuma and Katsufumi Sato
    • Journal Title

      Journal of Experimental Biology

      Volume: 224 Pages: -

    • DOI

      10.1242/jeb.236216

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Similar circling movements observed across marine megafauna2021

    • Author(s)
      Tomoko Narazaki, Itsumi Nakamura, Kagari Aoki, Takashi Iwata, Kozue Shiomi, Paolo Luschi, Hiroyuki Suganuma, Carl G. Meyer, Rui Matsumoto, Charles A. Bost, Yves Handrich, Masao Amano, Ryosuke Okamoto, Kyoichi Mori, Stephane Ciccione, Jerome Bourjea, Katsufumi Sato
    • Journal Title

      iScience

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102221

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Using an omnidirectional video logger to observe the underwater life of marine animals: humpback whale resting behaviour2021

    • Author(s)
      Takashi Iwata, Martin Biuw, Kagari Aoki, Patrick J. O. Miller and Katsufumi Sato
    • Journal Title

      Behavioural Processes

      Volume: 186 Pages: 104369

    • DOI

      10.1016/j.beproc.2021.104369

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 宮城県気仙沼市舞根湾におけるスズキの採餌行動に見られた特徴的な深度変化2021

    • Author(s)
      岩本健人, 畠山信, 佐藤克文
    • Organizer
      令和3年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] 海面付近で見られるカジキ類の周期的に左右に傾く遊泳行動2021

    • Author(s)
      松田康佑, 中村乙水, Barbara A Block, 佐藤克文
    • Organizer
      令和3年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] なぜクジラは長く潜れる?バイオロギングによる飼育下ハクジラ類の心拍測定2021

    • Author(s)
      藤木早良, 青木かがり, 坂本健太郎, 稲森大樹, 渡辺友梨絵, 船坂徳子, 佐藤克文
    • Organizer
      第68回日本生態学会
  • [Presentation] 表層水温の季節変動に対するアカウミガメの潜水行動の応答2021

    • Author(s)
      村上凌太,佐藤克文,坂本健太郎
    • Organizer
      第68回日本生態学会大会
  • [Presentation] ゆっくり泳ぐか?速く泳ぐか?深海へ潜水する鯨類の潜水戦略:バイオメカニクスとスケーリングの視点から2021

    • Author(s)
      青木かがり, Andreas Fahlman, 鈴木一平, 坂本健太郎, 稲森大樹, 渡辺友梨, 船坂徳, 新妻靖章, 佐藤克文
    • Organizer
      第68回日本生態学会
  • [Presentation] 大型海洋動物の旋回行動~なぜ回るのか?2021

    • Author(s)
      楢﨑 友子、中村 乙水、青木 かがり、岩田 高志、塩見 こずえ、Paolo LUSCH、菅沼 弘行、Carl G MEYER、松本 瑠偉、Charles A BOST、Yves HANDRICH、天野 雅男、岡本 亮介、森 恭一、Stephane CICCIONE、Jerome BOURJEA、佐藤 克文
    • Organizer
      第68回日本生態学会
  • [Presentation] ウミガメ類における自律神経を介した潜水時の心拍数低下の検証2021

    • Author(s)
      齋藤綾華,木下千尋,河合萌,福岡拓也,佐藤克文,坂本健太郎
    • Organizer
      令和3年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] 心拍数を用いたアカウミガメの野生下での代謝速度測定2021

    • Author(s)
      木下千尋,齋藤綾華,坂本健太郎,佐藤克文
    • Organizer
      令和3年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] 舞根湾におけるスズキの遊泳行動および行動生態について2020

    • Author(s)
      岩本健人, 畠山信, 佐藤克文
    • Organizer
      第16回日本バイオロギング研究会シンポジウムサテライトワークショップ
  • [Presentation] バイオロギングで実現するInternet of Animals2020

    • Author(s)
      佐藤克文、吉田聡
    • Organizer
      日本海洋学会2020年度秋季大会
  • [Presentation] ウミガメ類における潜水時の心拍数の変化2020

    • Author(s)
      齋藤綾華,木下千尋,河合萌,福岡拓也,佐藤克文,坂本健太郎.
    • Organizer
      第16回バイオロギングシンポジウム
  • [Presentation] Estimating daily energy gain of lactating Weddell seals using animal-borne video data and accelerometers2020

    • Author(s)
      Iwata T, Goetz K, Holser R, Michael S, Pinkerton M, Takahashi A, Aoki K, Foster R, Sato K.
    • Organizer
      The 11th Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 野生下におけるマカジキの三次元遊泳経路と体温の測定方法2020

    • Author(s)
      松田康佑, 佐藤克文
    • Organizer
      バイオロギング研究会シンポジウム・ラウンドテーブル
  • [Book] 海棲哺乳類大全 鰭脚類の潜水とエネルギー収支2021

    • Author(s)
      鈴木一平
    • Total Pages
      351
    • Publisher
      緑書房
    • ISBN
      978-4-89531-588-3
  • [Book] 日本の鰭脚類 第6章:潜水とエネルギー2020

    • Author(s)
      鈴木一平
    • Total Pages
      278
    • Publisher
      東京大学出版会
    • ISBN
      978-4-13-060239-6
  • [Remarks] ヒゲクジラにおける受動的な採餌行動を発見

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/articles/a_00609.html

  • [Remarks] 岩手県の河川に回帰するサケの水温順応

    • URL

      https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/topics/2019/20190405.html

  • [Remarks] 世界最大の魚:ジンベイザメの体温の安定性

    • URL

      https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/topics/2020/20200601.html

  • [Remarks] ウミガメは何故ゆっくり泳ぐのか

    • URL

      https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/topics/2021/20210222.html

  • [Remarks] 泳ぎ方から分かってしまうクジラの肥満度

    • URL

      https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/topics/2021/20210330.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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