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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of the microscale stable isotope analytical technique of carbonate in fish hardparts for temperature reconstruction

Research Project

Project/Area Number 20K21343
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

西田 梢  筑波大学, 生命環境系, 特任助教 (10708374)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石村 豊穂  京都大学, 人間・環境学研究科, 准教授 (80422012)
白井 厚太朗  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2023-03-31
Keywords安定同位体比 / 質量分析計 / 魚類 / 骨格 / 構造炭酸塩 / 温度復元
Outline of Annual Research Achievements

脊椎動物の骨や歯の硬組織はリン酸塩を主成分とし、数%の炭酸基を含んでいる。これを構造炭酸塩と呼び、構造炭酸塩の酸素安定同位体比は、変温動物であれば生息環境の温度や環境水を、恒温動物であれば体温や環境水を記録するので、その積極的な活用が可能になれば新たな生態情報の抽出が実現できる。しかしながら、魚類硬組織の多くは分析可能重量を満たせないために、これまでは同位体温度計の検証の術がなく、安定同位体比を活用したアプローチが実現できていなかった。本研究では、魚類硬組織(骨・歯など)の構造炭酸塩の同位体比分析のための前処理法・分析法を検討し、炭素・酸素同位体比情報の環境・生態指標としての有効性を検討する。
2022年度は、4温度区で飼育実験を実施したマサバ個体について、脊椎骨・中骨・尾びれの骨の炭素・酸素安定同位体比分析を実施した。3か所の部位について、いずれも飼育水温と骨格の酸素同位体比には有意な水温依存性が確認された。また、酸素同位体ー水温関係式は、部位によってオフセットがあり、環境復元の際には注意が必要である。また、炭素同位体比は温度との相関は弱く、脊椎骨と中骨が近い値を示し、尾びれは2-3‰程度それらよりも高い値を示した。

本研究課題のまとめとして、魚類の骨試料の前処理方法や分析手法を検討し、さらに、これまで報告例に乏しい魚類の骨の構造炭酸塩の炭素・酸素同位体比を明らかにした。酸素同位体比は温度依存性が確認でき、環境指標として骨の構造炭酸塩を活用できるポテンシャルがあることを提示できた。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Strong Coupling between Biomineral Morphology and Sr/Ca of Arctica islandica (Bivalvia)?Implications for Shell Sr/Ca-Based Temperature Estimates2022

    • Author(s)
      Brosset Cornelia、Hoche Nils、Shirai Kotaro、Nishida Kozue、Mertz-Kraus Regina、Schone Bernd R.
    • Journal Title

      Minerals

      Volume: 12 Pages: 500~500

    • DOI

      10.3390/min12050500

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Intra- and interspecific variability in offspring size in nautilids2022

    • Author(s)
      Tajika Amane、Landman Neil H.、Slovacek Mariah、Nishida Kozue、Morita Wataru、Witts James D.
    • Journal Title

      Lethaia

      Volume: 55 Pages: 1~17

    • DOI

      10.18261/let.55.3.1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Extracting daily isotopic records on fish otolith Trachurus japonicus by combining micro‐milling and micro‐scale isotopic analysis (MICAL‐CF‐IRMS)2022

    • Author(s)
      Muto Daichi、Ishimura Toyoho、Takahashi Motomitsu、Nishida Kozue
    • Journal Title

      Rapid Communications in Mass Spectrometry

      Volume: 36 Pages: e9366

    • DOI

      10.1002/rcm.9366

  • [Journal Article] Contrasting life-history responses to climate variability in eastern and western North Pacific sardine populations2022

    • Author(s)
      Sakamoto Tatsuya、Takahashi Motomitsu、Chung Ming-Tsung、Rykaczewski Ryan R.、Komatsu Kosei、Shirai Kotaro、Ishimura Toyoho、Higuchi Tomihiko
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: 5298

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33019-z

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Latitudinal cline in the foraging dichotomy of loggerhead sea turtles reveals the importance of East China Sea for priority conservation2022

    • Author(s)
      Okuyama Junichi、Watabe Akemi、Takuma Shunichi、Tanaka Kentaro、Shirai Kotaro、Murakami‐Sugihara Naoko、Arita Mamiko、Fujita Kento、Nishizawa Hideaki、Narazaki Tomoko、Yamashita Yoshiya、Kameda Kazunari
    • Journal Title

      Diversity and Distributions

      Volume: 28 Pages: 1568~1581

    • DOI

      10.1111/ddi.13531

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Coupling between biomineral morphology and Sr/Ca of Arctica islandica (Bivalvia); Implications for shell Sr/Ca-based temperature estimates2022

    • Author(s)
      Cornelia Brosset, Nils Hoche, Kotaro Shirai, Kozue Nishida, Regina Mertz-Kraus, Bernd R. Schone
    • Organizer
      The World Congress of Malacology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 二枚貝殻を用いた水温・溶存酸素濃度の モニタリング手法の検討:英虞湾での垂下実験を例に2022

    • Author(s)
      西田 梢, 田中健太郎, 佐藤圭, 樋口恵太, 漢那直也, 杉原奈央子, 白井厚太朗, 岩橋徳典, 永井清仁, 弓場茉裕, 石川彰人
    • Organizer
      第17回バイオミネラリゼーションワークショップ
  • [Presentation] 安定同位体分析技術の進展:クランプトアイソトープとは2022

    • Author(s)
      西田梢
    • Organizer
      千葉大学セミナー「古水温復元指標あれこれ-原理から応用まで-」
    • Invited
  • [Presentation] Development of a method for estimating environments Pacific saury experienced using otoliths and eyeballs2022

    • Author(s)
      石村 拓未、黒崎 大生、巣山 哲、冨士 泰期、石村 豊穂、小川 奈々子、吉川 知里、原田 洋太、大河内 直彦、伊藤 進一
    • Organizer
      JpGU2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Contrasting life-history responses to climate variability in eastern and western North Pacific sardine populations.2022

    • Author(s)
      Tatsuya Sakamoto, Motomitsu Takahashi, Ming-Tsung Chung, Ryan R. Rykaczewski, Kosei Komatsu, Kotaro Shirai, Toyoho Ishimura, and Tomihiko Higuchi.
    • Organizer
      The international small pelagic fish in Lisbon
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 耳石及び眼球を用いたサンマ当歳魚の経験環境の推定方法の開発2022

    • Author(s)
      石村拓未・巣山哲・冨士泰期・筧茂穂・石村豊穂・小川奈々子・吉川知里・原田洋太・伊藤進一
    • Organizer
      水産海洋学会
  • [Presentation] 高解像度耳石δ18O分析と数値解析による東シナ海マアジの生息水深推定 ?3次元回遊経路復元を目指して?2022

    • Author(s)
      武藤 大知, 坂本 達也, 高橋 素光, 北島 聡, 石村 豊穂
    • Organizer
      地球化学会
  • [Remarks] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/koz_n/

  • [Remarks] 筑波大学研究者情報システム

    • URL

      https://trios.tsukuba.ac.jp/ja/researcher/0000004403

URL: 

Published: 2023-12-25  

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