2021 Fiscal Year Annual Research Report
Marine and anchialine cave biodiversity in the Ryukyu Islands, Japan
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20H03313
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Okinawa Prefectural University of Arts |
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Principal Investigator |
藤田 喜久 沖縄県立芸術大学, 音楽学部, 教授 (20771463)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下村 通誉 京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (30359476)
井口 亮 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (50547502)
岡西 政典 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (70639278)
角井 敬知 北海道大学, 理学研究院, 講師 (70723360)
斉藤 知己 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (80632603)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 洞窟水圏環境 / 生物多様性 / 海底洞窟 / アンキアライン環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、１）洞窟水圏性動物の種多様性、２）洞窟水圏性動物の分子系統・適応進化、３）洞窟水圏における動物群集の構造と個体群維持機構の3つの主要研究テーマに注力した調査研究を実施し、当該地域の洞窟水圏における生物多様性の全容を解明することを目的としている。
2021年度は、沖縄島と伊江島の海底洞窟における合同野外調査を実施し、さらに徳之島・与論島・与那国島における陸域の洞窟での予備的な野外調査を実施し、2022年度以降の合同調査に備える予定であったが、新型コロナウイルス感染症の影響で調査対象の島々への渡航が厳しく制限される状況に陥り、予定を変更することになった。
実際、海底洞窟の合同調査は規模を縮小して沖縄島のみで実施し、陸域の洞窟調査は沖永良部島、与論島、多良間島の３カ所に変更した。しかし、初年度（2020年度）及び2021年度にて得られたデータをもとに、以下のような実績を挙げることができた。
「１）洞窟水圏性動物の種多様性」と「２）洞窟水圏性動物の分子系統・適応進化」については、対象洞窟にて採集された生物の種同定を進め、DNAバーコーディング作業を予定通り進めることができた。
一方、「３）洞窟水圏における動物群集の構造と個体群維持機構」については、共同研究者が考案した海底洞窟の3D測量手法を沖縄島の海底洞窟にて試験実施した。3D測量図は洞窟形態の特性を可視化するものであり、生物研究を劇的に進展させることが予想されることから、次年度（2022年度）に早急な完成を目指す予定である。また、多良間島において、同島固有の地下水性甲殻類（タラマメアミ）を保護・保全するための生態研究を開始した。
これらの研究成果（の一部）として、3編の研究論文の出版と、１題の学会発表を実施することができた。また、さらに複数（3編）の論文投稿も行い、これらは2022年度に出版を予定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、3つの主要研究テーマに注力した調査研究を実施し、当該地域の洞窟水圏における生物多様性の全容を解明することを目的としている。各テーマにおける研究の2021年度の進捗状況は以下の通りである。
１）洞窟水圏性動物の種多様性：2021年度は、沖縄島と伊江島の海底洞窟における合同野外調査を実施し、さらに徳之島・与論島・与那国島における陸域の洞窟での予備的な野外調査を実施し、2022年度以降の合同調査に備える予定であった。海底洞窟の合同調査については、新型コロナウイルス感染症の影響で規模を縮小し、沖縄島のみで実施した。また、陸域の洞窟水圏に関する調査については、鹿児島県の沖永良部島および与論島と沖縄県の多良間島の3島の調査を実施することができた。
２）洞窟水圏性動物の分子系統と適応進化：2021年度は予定していた海底洞窟調査が実施できなかったものの、昨年度（2020年度）に採集した動物種のDNAバーコーディング研究については、当初の予定通り進めることができた。
３）洞窟水圏における動物群集の構造と個体群維持機構：2021年度は、共同研究者が考案した海底洞窟の3D測量手法を沖縄島の海底洞窟（２カ所）にて試験実施した。3D測量図は洞窟形態の特性を可視化するものであり、今後の生物研究を劇的に進展させることが予想されることから、次年度（2022年度）にさらに集中的な研究を実施する予定である。また、多良間島の陸域の洞窟地下水域において、同島固有の地下水性甲殻類（タラマメアミ）を保護・保全するための生態研究（繁殖生態）を開始した。
これらの研究成果（の一部）として、3編の研究論文の出版と、１題の学会発表を実施することができた。また、さらに3編の論文投稿も行い、これらは2022年度に出版を予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、全研究期間を通じ、琉球列島に存在する洞窟水圏環境を対象として、１）洞窟水圏性動物の種多様性、２）洞窟水圏性動物の分子系統・適応進化、３）洞窟水圏における動物群集の構造と個体群維持機構の3つの主要研究テーマに注力した調査研究を実施する。初年度（2020年）及び２年目（2021年度）の調査研究は、コロナ禍に見舞われたものの、概ね順調に進めることができている。前述した3つの主要研究テーマに係る2022年度以降の研究計画は以下の通りである。
１）洞窟水圏性動物の種多様性：2022年度以降も、対象地域における海底洞窟及び陸域の洞窟水圏環境に生息する様々な動物の採集を行い、分類学的研究を行うことで、洞内における種多様性（動物相）を明らかにする研究を継続する。2022年度は、特にメイオベントスについての採集調査に注力する予定である。また、過去の調査にて採集された種について、分子系統解析の成果も含めた分類学的研究を進め、学術論文の投稿を行う。
２）洞窟水圏性動物の分子系統と適応進化：2022年度以降も、過去及び今後の調査で採集された動物種のDNAバーコーディングを行い、データベース化を進める。また、2022年度は、構築した洞窟生物データベースを基にした洞窟内の環境DNA研究を試験的に実施する。
３）洞窟水圏における動物群集の構造と個体群維持機構：2022年度は、海底洞窟の3D測量を沖縄島、伊江島、宮古諸島下地島にて実施し、洞窟形態の解明に注力する。そして、その海底洞窟の3Dマップを基に、洞内環境と動物相及び生態分布との関係性を分析する。また、過去の調査にて採集された「特筆すべき種（特に希少種）」の生態研究も進める。
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