2018 Fiscal Year Research-status Report
Ecological niches of small salamanders in terrestrial ecosystem
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18K05752
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
神松 幸弘 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 助教 (20370140)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 敦 龍谷大学, 理工学部, 准教授 (70368033)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 安定同位体 / 小型サンショウウオ / 食性 / 粘液 / 微生息場所 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、小型サンショウウオの食性を知る上で、これまで必要であった解剖あるいは筋肉や血液などの化学分析に頼らず、個体にダメージを与えない体表粘液を使った分析方法で食物推定をする方法を確立し、これまで希少種ゆえに大量のデータを集めることが難しかった小型サンショウウオ類の生態系における栄養段階、生態的地位を明らかにすることを目的としている。研究課題の遂行に向けて、まずは、試料の収集と同位体分析を進め、データを蓄積することがもっとも重要な作業事項である。開始年度である2018年は日本各地に生息する小型サンショウウオ類の体表粘液の採集することに全力で取り組んだ。主な採集調査は、北海道（エゾサンショウウオ、きたサンショウウオ）、福島（ハコネサンショウウオ）、宮城（トウホクサンショウウオ）、富山（ハクバサンショウウオ）、高知（イシヅチサンショウウオ）である。サンプルの収集状況は、種によって個体数に差が生まれた。当初の予定よりも大幅に捕獲できた種と予定より大幅に少ない標本しか得られなかった種の開きは大きい。種間比較を行う際に各種のデータセットをどのような水準で揃えたら良いか今後重要な検討課題となるが、それらは、今後採集予定である他種の収集状況および安定同位体分析によるデータの種間、種内のばらつきなどから総合的に判断する予定である。
なお、得られた粘液試料は凍結乾燥による粉末化と炭素および窒素安定同位体分析を随時進行中であり、基本的に当初予定した通り研究は進捗していると考えている。ただし、当初想定していなかった新たな検討材料の発見があり、現在その確認追試作業を準備している。これまでの研究状況としては特段遅れていたわけでは無いが、今後確認作業においてやや遅れが生じることが想定されているので、以降の【現在までの進捗状況】にて説明する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者らがこれまで行ってきたサンショウウオの体表粘液の採集方法の第一は、プラスチックケースに一定時間個体を閉じ込め、自然に分泌される粘液が蒸留水に溶け込むのを待つ方法であった。この方法の弱点は個体が尿をする場合があること（値が大きく変化する）、時間がかかる（体長10cm以下の個体では1時間以上）ことであった。そのため、第２の方法として、10μm前後の穴の開いたシリカ粉末（メソポーラスシリカ）を背面に塗布し、10~15分程度置いたのちにこの粉末を回収する方法を開発した。
課題申請前に京都水族館に飼育される９種の小型サンショウウオを用いて、予備的な実験を行い、第１、第２の採集方法では値に差が見られない結果を得られたことから、時間的余裕のない野外採集では、第２方法を主要な採集方法として研究を進めることを想定し進めることが望ましいと考えている。ただし、現在までのところ、実際に野外採集の際にも第１、第２の双方のサンプル採取を併用して行っている。
この結果をもとに粘液採集方法に関する研究成果をまとめるため同位体分析行ったところ、野外個体では、第１、第２の採集方法で値が大きく異なるケースがあることが度々見られることが明らかになった。飼育個体と野外個体で体表粘液の採集方法ごとに違いが生まれる要因は、まず、野外個体は人に慣れていないため、強いストレスがかかり、異なる粘液成分（サンショウウオは２種類の粘液を持つ）を分泌することや尿を多く出すことが想定される。次に、野外個体は繁殖期のみに採集することができ、その場合は水中型と呼ばれる水分バランスの異なる体型をしている場合がありそのことが原因になる可能性がある。これまでのところ、同位体分析によるエラーではないことが確かめられており、この点について原因を特定する作業を加える必要があり、準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究全体のスキームとしては、大きな遅れはなく、予定通りのサンプル採集と分析を進めていくことを想定している。ただし、上記に記述した検討事項については、2019年度中に解決する必要がある。
メソポーラスシリカを用いた粘液採集方法は、野外で短時間に採集する方法として重要な手法である。特に、今後計画する北米のサンショウウオ類の分析においては、時間や作業についての制約がありできる限り採用したいと考えているが、問題点を解決することが先決であると考えている。
その対策として、現在進めているのは、追試実験のための野外個体の収集である。国内サンショウウオで個体数が多く、規制の少ないエゾサンショウウオを現在収集中である。次に、集められた個体を既知の餌による飼育を行い、粘液採集手法による同位体分析の値の違いを比較する。現在集められる個体は繁殖期であり、繁殖期、非繁殖期の結果の違いを明らかにできる。また、野外個体と飼育個体の粘液の成分分析（タンパク質、尿素含有およびアミノ酸組成）も行い、物質の差があるかどうかも明らかにする。
これらの作業は申請当初想定していなかったため、研究遂行上の遅れを伴うことになるが、研究上特に重要な課題なので、行う必要がある。特に両生類の体表粘液の採集について安全で確実な方法を探ることは関連する研究分野では重要な仕事であり、これも大きな成果を結ぶと確信する。また、確認作業は本年度の半年間で決着がつく（問題なくメソポーラスシリカを使える方法の開発、もしくは従来方法の選択するかの決定）ので、その後の遅れや、研究全体の中止といった懸念はないと考える。
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| Causes of Carryover |
研究代表者の収集した分析用のサンプル数が予定より下回ったことから、研究分担者が当初想定した消耗品等の物品費について消化できない分があった。ただし、研究状況で説明した内容の通り、申請当初に想定していなかった本課題研究を遂行する上で重要な新たな課題が生じたことから、本年度にその研究活動に費やす費用として計上される。具体的には標本採集の旅費および分析の消耗品である。
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