2006 Fiscal Year Annual Research Report
クロマグロの遊泳能力の解明-バイオメカニクスとバイオテレメトリの統合研究-
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18580195
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
高木 力 近畿大学, 農学部, 助教授 (80319657)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河邊 玲 長崎大学, 環東シナ海海洋環境資源研究センター, 助教授 (80380830)
光永 靖 近畿大学, 農学部, 講師 (90319658)
上野 公彦 東京海洋大学, 海洋科学部, 助教授 (80282888)
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| Keywords | 水産学 / 海洋生態 / 流体 / バイオメカニクス / バイオテレメトリ |
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| Research Abstract |
CFD(数値流体力学)解析を適用して本種遊泳時の流体力学特性を明らかにした。本種の躯幹の細長比は成長に伴って小さくなり,遊泳時の全抵抗に占める形状抵抗の割合が大きくなることが示された。また,魚体の抵抗係数を算定したところ,成長に伴い抵抗係数は小さくなる傾向を示した。回流水槽を用いて本種遊泳時の魚体運動を高速度撮影することに成功した。遊泳運動を撮影した画像から魚体の遊泳運動波形が双曲線関数で表せることを示した。本種の遊泳時抵抗はおもに尾鰭の振動振幅の大きさに強く依存するが,振動周波数は遊泳時抵抗にほとんど影響しないことがわかった。抵抗増加は体幅よりも尾鰭振動振幅が大きいとき顕著に増加することが示唆された。
本種幼魚を用いて遊泳時の消費エネルギーを計測する実験を行った。回流水槽内に本種幼魚を入れ一定速度で遊泳させ酸素消費量を計測した。単位重量あたりに消費するエネルギーは既往研究で得られたマサバの結果と比べると大きな値を示した。成長段階や遊泳速度ごとに本種の酸素消費量が求められれば,遊泳時に必要な代謝エネルギーを見積もることができる。一方,CFD解析によって計算される物理的な遊泳時運動エネルギーが算定でれば,本種遊泳時のエネルギー変換効率を見積もることができ,移動時に必要とする消費エネルギーの推定を一般化することが期待できる。
本種の胸鰭の形態機能を解明するため,遊泳時の胸鰭の開度を測定する計測システムを開発した。他魚種を用いた予備実験でその実用性を検証し,本年度末には実海域で本種に装着する実験を予定している。実験に成功すれば,クロマグロの胸鰭が遊泳時の揚力獲得にどの様な機能を果たしているのか,CFD解析から得られた結果と統合して明らかにすることができる。
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