バイオテレメトリー手法によるサケ科魚類の行動生理学的研究

• Project/Area Number: 07J05295
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General fisheries
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 牧口 祐也 Hokkaido University, 大学院・環境科学院, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2009: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: バイオテレメトリー / 心電図ロガー / サケ科魚類 / バーイオテレメトリー / EMG発信機 / 心拍ロガー

Research Abstract

魚類の心拍変動は、代謝を最適化するために外部刺激や内的変化に対応し自律神経系により高度に制御されている。数種の動物において振動や視覚刺激により、一時的に徐脈が引き起こされ心停止が起こることが報告されている。Makiguchiら(2009)によってシロザケ(Oncorhynchus keta)が産卵の瞬間、雌で7秒、雄で5秒間心停止し、これに副交感神経が関与していることが報告された。しかし、産卵の瞬間に心停止が起こる機構に関してはほとんど明らかとなっていない。本研究ではECG(Electrocardiogram)およびDT(Depth Temperature)ロガーを用いた行動観察および自律神経系アンタゴニストを用いた薬理学的実験により、シロザケの産卵の瞬間における心停止機構を明らかにする目的で実験を行った。標津川河口で捕獲されたシロザケ雌10尾の背部にECGロガー(W400-ECG:リトルレオナルド社)、腹腔内の圧力変化を調べるためにDTロガー(M190-DT:リトルレオナルド社)を挿入し、交感神経および副交感神経の薬理的遮断効果のあるソタロール(2.7mg/kg:N=3)およびアトロピン(1.2mg/kg:N=2)、さらにコントロールとしてサーモンリンガー(N=5)を投与し、産卵行動をビデオカメラで記録し観察した。産卵行動観察終了後に、産卵床を掘り起こし、放卵された卵の数を計数した。アトロピンを投与した個体以外のすべての個体で産卵の瞬間に心停止が観察され、この結果は従来の報告と同様であった。産卵の瞬間に腹腔内の圧力は産卵前後に比べて上昇していたが、投与した薬によって腹腔内の圧力は変化しなかった。また、放卵数も投与した薬によって変化しなかった。つまり、心停止は産卵の瞬間における放卵に伴った圧力変化とは関係がない可能性が示された。

Research Products

• [Journal Article] Cardiac Arrest during Gamete Release in Chum Salmon Regulated by the Parasympathetic Nerve System (2009)
  • Author(s): Yuya Makiguchi, Shinya Nagata, Takahito Kojima, Masaki Ichimura, Yoshifumi Konno, Hideki Murata, Hiroshi Ueda
  • Journal Title: PLoS ONE 4(6)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of external and surgically implanted dummy radio transmitters on mortality, swimming performance and physiological status of juvenile masu salmon Oncorhynchus masou (Brevoort) (2009)
  • Author(s): Y. Makiguchi, H. Ueda
  • Journal Title: Journal of Fish Biology 74 Pages: 304-311
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Site fidelity and habitat use of Formosan landlocked salmon (Oncorhynchus masou formosanus) during typhoon season in the Chichiawan stream, Taiwan assessed by nano-tag radio telemetry (2009)
  • Author(s): Y. Makiguchi, L. Y. Liao, Y. Konno, H. Nii, K. Nakao, J. C. Gwo, H. Onozato, Y. S. Huang, H. Ueda
  • Journal Title: Zoological Studies (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Biotelemetry Research on Upstream Migration Behavior of Adult Chum and Pink Salmon in A Remeandered Segment of the Shibetsu River, Japan (2009)
  • Author(s): Y. Makiguchi, Y. Konno, H. Nii, K. Nakao, H. Ueda
  • Journal Title: Telemetry research and application (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 心拍ロガーを用いたシロザケ親魚の遊泳行動解析 (2008)
  • Author(s): 牧口祐也、永田鎮也、村田秀樹、小島隆人、上田宏
  • Journal Title: 海洋と生物 175,Vol130,No2 Pages: 144-149
• [Journal Article] 標津川におけるEMG発信機を用いたシロザケ親魚の遡上行動解析 (2008)
  • Author(s): 牧口祐也、新居久也、中尾勝哉、上田宏
  • Journal Title: 海洋と生物 175,Vol130,No2 Pages: 155-156
• [Journal Article] Effects of the re-meandering construction on upstream migration of chum salmon in the Shibetsu River (2008)
  • Author(s): 1. Y. Makiguchi, H. Nii, K. Nakao, H. Ueda
  • Journal Title: Fisheries Management and Ecology (In press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] シロザケ産卵行動時における心停止におびその制御に関する研究 (2009)
  • Author(s): 牧口祐也、市村政樹、永田鎮也、村田秀樹、小島隆人、上田宏
  • Organizer: 第3回サケ学研究会
  • Place of Presentation: 恵庭孵化場、北海道
  • Year and Date: 2009-12-05
• [Presentation] CARDIAC ARREST OF SPAWNING CHUM SALMON RECORDED BY ELECTROCARDIOGRAM (ECG) DATALOGGER (2009)
  • Author(s): Yuya Makiguchi, Yoshifumi Konno, Masaki Ichimura, Shinya Nagata, Hideki Murata, Takahito Kojima, Hiroshi Ueda
  • Organizer: XXXVI th International Union of Physiological Sciences (IUPS)
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2009-07-29
• [Presentation] Cardiac Arrest during Gamete Release in Chum Salmon Regulated by the Parasympathetic Nerve System (2009)
  • Author(s): Yuya Makiguchi, Yoshifumi Konno, Masaki Ichimura, Shinya Nagata, Hideki Murata, Takahito Kojima, Hiroshi Ueda
  • Organizer: 5th Symposium by Japanese Society of Bio-Logging Science
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2009-07-27
• [Presentation] Comparison of sex-specific swimming energetics during adultmigration in pink salmon. (2009)
  • Author(s): Yuya Makiguchi, Hisaya Nii, Katsuya Nakao, Hiroshi Ueda
  • Organizer: 8^<th> Conference of Fish Telemetry held in Eurone
  • Place of Presentation: Umea, Sweden
• [Presentation] Biotelemetry study on movement and habitat use of Formosan Iandlocked salmon (Oncorhynchus masou formosanus) and masusalmon (O. masou) (2009)
  • Author(s): Yuya Makiguchi, Lin-Yan Liao, Hisaya Nii, Katsuya Nakao, Jin-Chywan Gwo, Yii-Shing Huang, Hiroshi Ueda
  • Organizer: 1^<st> International Formosa Landlocked Salmon and Masu Salmon Symposium
  • Place of Presentation: Taipei, Taiwan
• [Presentation] EMG発信機を用いたカラフトマス親魚の遡上エネルギーコストの雌雄比較 (2009)
  • Author(s): 牧口祐也, 今野義文, 新居久也, 中尾勝哉, 永田光博, 上田宏
  • Organizer: 平成21年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学 品川キャンパス
• [Presentation] 豊平川の床止工がシロザケの遡上行動に及ぼす影響 (2009)
  • Author(s): 今野義文, 牧口祐也, 坂下拓, 新居久也, 中尾勝哉, 岡本康寿, 津村憲, 谷野賢二, 上田宏
  • Organizer: 平成21年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学 品川キャンパス
• [Presentation] ECGロガーによるシロザケの産卵行動時に心拍変動解析 (2008)
  • Author(s): 牧口祐也, 今野義文, 市村政樹, 永田鎮也, 村田秀樹, 小島隆人, 上田宏
  • Organizer: 第2回サケ学研究会 First Conference of Salm on Science Society
  • Place of Presentation: 北海道大学 函館キャンパス
  • Year and Date: 2008-12-13
• [Presentation] 豊平川の床止工がシロザケの遡上行動に及ぼす影響 (2008)
  • Author(s): 今野義文, 牧口祐也, 坂下拓, 新居久也, 中尾勝哉, 津村憲, 谷野賢二, 上田宏
  • Organizer: 第2回サケ学研究会 First Conference of Salm on Science Society
  • Place of Presentation: 北海道大学 函館キャンパス
  • Year and Date: 2008-12-13
• [Presentation] Cardiac performance in chum salmon during spawning behavior recorded by electrocardiogram (ECG) dataloggers (2008)
  • Author(s): Y. Makiguchi, Y. Konno, M. Ichimura, S. Nagata, H. Murata, H. Ueda
  • Organizer: 3^<rd> International Biologging Science Symposium
  • Place of Presentation: Pacific Grove, CA, USA
• [Presentation] Energy use and swimming behavior of pink salmon during upstream migration in the reconstructed segment of the Shibetsu River, Japan assessed by electromyogram (EMG) transmitter (2008)
  • Author(s): Y. Makiguchi, Y. Konno, H. Nii, K. Nakao, H. Ueda
  • Organizer: 5th World Fisheries Congress (WFC 2008)
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama, Japan
• [Presentation] ECGロガーによるシロザケの産卵行動時に心拍変動解析 (2008)
  • Author(s): 牧口祐也, 今野義文, 市村政樹, 永田鎮也, 村田秀樹, 小島隆人, 上田宏
  • Organizer: 日本バオロギング研究会 第4回シンポジウム in 2008
  • Place of Presentation: 長崎大学 医学部良順会館
• [Presentation] 標津川の蛇行復元がカラフトマスの遡上行動に与える影響 (2008)
  • Author(s): ○牧口祐也、今野義文、新居久也、中尾勝哉、永田光博、上田宏
  • Organizer: 平成20年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東海大学清水キャンパス
• [Presentation] 台風による増水がサラマオマスの河川内行動に与える影響 (2008)
  • Author(s): ○牧口祐也、廖林彦、今野義文、李世彬、新居久也、中尾勝哉、黄沂訓、上田宏
  • Organizer: 平成20年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東海大学清水キャンパス
• [Presentation] 標津川の蛇行復元がサケ科魚類親魚の遡上行動に与える影響 (2007)
  • Author(s): ○牧口祐也、上田宏
  • Organizer: 第10回 河川生態学術研究会
  • Place of Presentation: 東京 星陵会館
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] 心拍ロガーを用いたシロザケ親魚遡上時の遊泳行動解析 (2007)
  • Author(s): ○牧口祐也、永田鎮也、村田秀樹、上田宏
  • Organizer: サケ学研究会 First Conference of Salmon Science Society
  • Place of Presentation: 北海道大学函館キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] 心拍ロガーを用いたシロザケの遡上行動解析 (2007)
  • Author(s): ○牧口祐也、永田鎮也、村田秀樹、上田宏
  • Organizer: 日本バオロギング研究会 第3回シンポジウムin 2007
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-08
• [Presentation] 標津川の蛇行復元がシロザケの遡上行動に与える影響について (2007)
  • Author(s): ○牧口祐也、新居久也、中尾勝哉、永田光博、上田宏
  • Organizer: 日本バオロギング研究会 第3回シンポジウムin 2007
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-08
• [Presentation] Effects of the reconstruction in the Shibetsu River on upstream migration behavior of chum salmon assessed by EMG radio telemetry (2007)
  • Author(s): ○Y. Makiguchi, H. Nii, K. Nakao, H. Ueda
  • Organizer: 8th International Symposium on Reproductive Physiology of Fish (8th ISRPF 2007)
  • Place of Presentation: Palais du Grand Large, Saint-Malo, France
• [Presentation] The energetic cost of chum salmon during upstream migration in the Shibetsu River (2007)
  • Author(s): ○Y. Makiguchi, H. Nii, K. Nakao, H. Ueda
  • Organizer: 7th Conference of Fish Telemetry held in Europe
  • Place of Presentation: Freshwater Center, Silkeborg, Denmark
• [Presentation] Effects of river meander restoration on upstream migration of chum salmon in the Shibetsu River (2007)
  • Author(s): ○Y. Makiguchi, H. Nii, K. Nakao, H. Ueda
  • Organizer: Japan-China biologging science symposium JC-BLOSS
  • Place of Presentation: Institute of Hydrobiology, Wuhan, Hubei, China
• [Presentation] ヤマメ1歳魚に対する発信機装着法の検討 (2007)
  • Author(s): ○牧口祐也、上田宏
  • Organizer: 平成19年度日本水産学会大会
  • Place of Presentation: 北海道大学函館キャンパス
• [Book] 動物たちの不思議に迫るバイオロギング (2009)
  • Author(s): 牧口祐也、上田宏
  • Total Pages: 224
  • Publisher: 京都通信社