2019 Fiscal Year Annual Research Report
Phonotypic plasticity in Daphnia: responses to environmental cues and disturbance by anthropogenic toxic chemicals on them.
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17K00584
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
坂本 正樹 富山県立大学, 工学部, 准教授 (20580070)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
時下 進一 東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (60266898)
眞野 浩行 (真野) 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (40462494)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 表現型可塑性 / ミジンコ / 環境ストレス / 人為汚染物質 / 撹乱影響 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「様々な環境ストレスに対して生物が見せる表現型可塑性の優先性を明らかにすること」および，「表現型可塑性の攪乱を介した有害化学物質の生態影響の評価」を目的とし，ミジンコ（Daphnia pulex）を用いた研究を行った．ミジンコは酸素欠乏，被食リスク，餌不足等の環境ストレスに対して，それぞれ特徴的な形態的・生化学的応答（体液中ヘモグロビン濃度の上昇，防御形態への変化，ろ過スクリーン面積の拡大）を見せる．一方で，農薬類や金属類がそれらの応答の発現を撹乱し，低濃度の汚染であっても生態系構造や機能に影響を及ぼし得ることが懸念されている．
前年度までは，金属（銅）を含む複合的な環境ストレスへの曝露による個体レベル・個体群レベルでの影響評価を行った．また，2つの貯水池で水質やプランクトン群集構造とミジンコの表現型の関係を調べた．R1年度は，これらを継続して進めるとともに，環境ストレスによるミジンコの摂餌行動（摂食速度）や体成長，内的自然増加率への影響を調べた．
その結果，（１）本来は餌不足により誘導されるろ過スクリーンの拡大が，被食リスクに曝されることで起こり，この反応は銅への曝露で抑制されることが明らかになった．また，ミジンコの摂食速度は被食ストレスの存在下で低下するが，ろ過スクリーンの拡大によりこれが緩和されることが明らかになった．さらに，（２）本来は貧酸素環境で誘導されるヘモグロビン濃度の上昇は，餌不足によっても相加的に上昇し，また，銅と複合的に曝されることで相乗的に上昇することがわかった．また，（３）銅曝露による防御形態（被食ストレス）の抑制は，ごく低濃度（銅イオン活量で0.01 nM以下）で起こり，これによってフサカ幼虫によるミジンコ仔虫の食い尽くしが起こりうることがわかった．
得られた多くの新たな知見は，今後の水域管理や化学物質のリスク評価に役立てられると期待される．
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| Remarks |
代表者の研究室HP．研究業績を記載．
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