水産無脊椎動物における外骨格の幾何学的構造を考慮した成長モデルの新展開

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19580217
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 大西 修平 Tokai University, 海洋学部, 准教授 (00262337)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤嶺 達郎 独立行政法人水産総合研究センター, 中央水産研究所資源評価部数理解析研究室, 室長 (90371822) ; 山川 卓 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (10345184)
• Keywords: 水産学 / 生態学 / 水産資源学 / 成長 / 無脊椎動物

Research Abstract

Ohnishi・Akamine標準型モデル(以下OAモデル)の検証に用いる情報として、ホッキガイ放流稚貝の成長を追跡記録した個体別データ(年齢・殻長)を、福島県水産試験場栽培漁業部の協力により入手した。また体部位の幾何学的成長を精査する資料として、殻長と殻重量の個体別測定記録を東北大学より借用できた。OAに加えてVBGF、Logistic、Gompertz各モデルを、年齢・殻長値に当てはめた結果、情報量規準にもとづきOAモデルの適性が確認できた。ここでのソフトウェア構築にはMS-ExcelソルバとMatlabを用いた。さらにOAモデルの発展形の理論的考察を行った。硬組織の成長に多様性を与えるため、繁殖・ストレス・季節性による成長変動を導入した。“繁殖"と“季節性"については、a(体成長)b(生殖腺成長)c(殻成長)の間のエネルギ配分を幾何的構造に沿って定式化した。a-b間の周期的配分がcに及ぶモデルを構築した。この時点でモデルは解析的に扱えず、成長方程式は数値解法に基づくものとなった。生息環境下における貝個体のストレスと成長の関わりについては、ストレスに曝露されている時間の長さが変数になる。そこで、体表面積の変化速度に乗じる係数が時間の関数となる表現を用いた。これにより、年齢(加齢)に伴って、殻形成分泌の生理機能が時間変化する仕組みを導入できる。この場合のモデルは変数分離型にならず、また一般的なdL/dt型で解くことはできず、逆数のdt/dL型にした場合に、線形微分方程式となった。解法については前者と同様に、数値解法に基づく必要があった。