2022 Fiscal Year Final Research Report
Unraveling variation patterns and the formation/maintenance mechanisms of fish community structures through multi-site, high-frequency environmental DNA sampling
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19H03291
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | Natural History Museum and Institute, Chiba |
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Principal Investigator |
Miya Masaki 千葉県立中央博物館, その他部局等, 研究員(移行) (30250137)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
潮 雅之 京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (40722814)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 環境DNA / メタバーコーディング / MiFish法 / 時系列解析 / 魚類群集 / 種間関係 / モニタリング / 生物多様性 |
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| Outline of Final Research Achievements |
To explore spatio-temporal patterns and the mechanisms forming and maintaining fish communities, we collected 550 environmental DNA samples from 11 sites along the southern coast of the Boso Peninsula, central Japan, over a two-year period. MiFish metabarcoding was performed on all 550 samples, followed by a time-series analysis using a newly-developed method. In total, we identified 856 fish species across 33 orders, 167 families, and 466 genera. The observed occurrence patterns of these species exhibited spatio-temporal variations, likely influenced by ocean currents and the contrasting environments between the open ocean and inner bay areas. Furthermore, our analysis of the interspecific interaction strengths among the 50 most frequently detected species revealed diverse temperature-dependent patterns. These findings provide substantial implications for future research on fish community stability in the face of climate change.
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| Free Research Field |
分子生態学・分子系統進化学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は，近年発展が著しい環境DNA分析に最先端の時系列解析法を適用することによって，生物間の関係性に新たに焦点を当てることに成功した。すなわち，これまでの環境DNA研究で得られる情報は「何がどこにいるか」だけだったのが，本研究の手法を使えば「何と何がどれくらいの強さで関係しているか」まで推定できるようになったことを意味する。さらに，魚類群集における種間関係強度の温度依存性の存在を実証できたことは，全世界的に大きな問題となっている地球温暖化が，魚類群集のような複雑系に何らかの影響を与えることをも示唆している。環境DNAを用いた生物多様性モニタリングを継続していく意義を高めたと言ってもよい。
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