E mergent effects of landscape heterogeneity on life history variation and population stability

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20KK0163
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 佐藤 拓哉 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (30456743)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小関 右介 大妻女子大学, 家政学部, 准教授 (00513772) ; 勝村 啓史 北里大学, 医学部, 准教授 (10649544) ; 立木 佑弥 東京都立大学, 理学研究科, 助教 (40741799) ; 武島 弘彦 東海大学, 海洋学部, 特定研究員 (50573086) ; 秋田 鉄也 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水研機構(横浜), 研究員 (60625507)
• Project Period (FY): 2020-10-27 – 2024-03-31
• Keywords: カワマス / ポートフォリオ効果 / 家系分析

Outline of Annual Research Achievements

常に変動する自然環境において、生物集団がどのような仕組みで絶滅を免れ、安定的に維持されているのかを理解することは、生態学の主要課題の一つである。またその解決は、有限な生物資源の持続的利用の鍵となる。近年、多様な生活史をもつ個体の存在が集団全体の個体数の変動を安定化するという「ポートフォリオ効果注」に注目が集まっている。しかし、多様な環境（景観）のどのような要素が、個体の生活史多様性を生み出し、集団レベルの安定化をもたらすのかという、ポートフォリオ効果が成立する仕組みの全体像は、いまだ明らかになっていない。
本研究では、自然景観の主要な要素である「生態系の連環」と「生息地の連続性」が、個体の生活史多様性を生み出し、ポートフォリオ効果を創発するという仮説を検証する。原生的な自然景観が残る北アメリカの河川流域において、20年以上継続されている大規模かつ詳細なカワマス（サケ科イワナ属）の個体群モニタリングに、日本側研究者が参画し、各々の専門分野を補完しあう異分野融合の国際共同研究を展開する。
この課題に関して、本年度はウェブベースで米側研究者と研究打ち合わせを行なった。その結果、新型コロナウィルス感染症の蔓延に伴って渡米はできなかったが、過去２０年間に取得済みの標識採捕データの予備解析、およびゲノムデータの予備解析を進めることができた。それらの結果に基づき、今後のＤＮＡ抽出とゲノム解析の戦略を決定することができた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新型コロナウィルス感染症の蔓延に伴い、国外出張が強い制約を受けたため、渡米しての研究実施はできなかった。一方、ウェブ国際会議を綿密に実施することで、予備的なゲノム解析や個体群パラメータの解析を実施し、かつ次年度以降の戦略を立てることができた。
これらのことから、本課題については、おおむね順調に進展していると評価する。

Strategy for Future Research Activity

過去２０年間に取得された標識採捕調査のデータを日米共同で解析し、生活史の定義、生活史多様性の評価を行い。また生活史形質間のトレードオフの統計的検出を行う。
また、同様に過去２０年間に取得されたゲノム解析用のサンプルを分析し、大規模家系分析に資するSNPｓデータを取得する。それらをもとに、予備的な家系分析を実施する予定である。
国際共同調査については、日米両国の新型コロナウィルス感染症の蔓延状況に合わせて柔軟に対応する。

Causes of Carryover

PCパフォーマンスが要求されるバイオインフォマティクスを国立遺伝学研究所のスーパーコンピュータで実施することができたため、予定していたハイスペックPCの購入をしなくて済んだため。また、新型コロナウィルス感染症の蔓延に伴い、日本側研究者が研究打ち合わせのために出張をすることができなかった。
次年度については、これらの残予算を大規模家系分析を実施するためのゲノムシーケンス費用に使用予定である。