| 研究領域 | 生物地球化学タグによる回遊履歴復元学の創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
22H05030
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
伊藤 進一 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (00371790)
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| 研究分担者 |
橋岡 豪人 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 研究員 (00463092)
中村 政裕 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(廿日市), 主任研究員 (00781832)
瀬藤 聡 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), コーディネーター (10463100)
柴野 良太 東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (80786880)
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| 研究期間 (年度) |
2022-05-20 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円)
2024年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2023年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | 魚類成長－回遊モデル / 生物地球化学タグ / 同位体 / 耳石 / 眼球水晶体 / 成長ー回遊モデル / 魚類成長ー回遊モデル / 眼球 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、技術革新が目覚ましい海洋生物の元素・同位体組成分析（生物地球化学タグ）と、成長－回遊モデル（エネルギー収支から成長を計算し、周囲の成長ポテンシャルなどから回遊方向を決定）を融合させることで、これまで不確かであった海洋生物の全生活史を通した回遊経路を今までにない精度で推定する。
このことにより、解析対象とする海洋生物が回遊経路上で経験する環境の生活史的変化を明らかにする。さらに、対象海洋生物の元素・同位体組成と成長を比較することにより、対象海洋生物のエネルギー取得戦略を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
マサバを対象魚に選定し、A01水産生態班と協力して、マサバのサンプルを定期的に収集し、保存した。また、マサバについて、これまで幼魚までの生活史段階のみをモデル化していた生物エネルギーモデルを成魚まで拡張し、再生産過程をモデル化した。成熟期に産卵、成長、維持にエネルギーを振り分けることで、産卵量を計算できるようにし、産卵された卵は水温に依存して孵化までの時間が決定されると仮定した。高温なほど孵化までの時間が短くなり卵期の死亡が減少することになる。このモデルをさらに個体群動態モデルと結合させることで、長期間の資源変動を表現できる生物エネルギー・個体群動態結合モデルを構築した。個体群動態モデルの中で、体長/成長率に依存する死亡率を導入し、1998年から2018年にかけての21年間の資源変動の再現性が良い死亡率パラメータを調べたところ、体長のみに依存する死亡率での再現性が良いことがわかった。この死亡率を用いた実験結果を解析し、餌料密度の経年変動がマサバの資源変動に強く影響していること、2010年以降は水温の影響も強くなっていること、適切な漁獲圧制限がなければ2010年以降の資源の回復は実現できなかったことが示唆された。
加えて、環境DNAを用いた小型浮魚類の分布特性に関する研究、サワラの分布モデルを用いた餌料魚とサワラの分布関係に関する解析を進めるとともに、低次栄養段階生態系モデルの開発を進めた。また、飼育実験の準備を進めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
飼育実験施設の移転に伴う困難は伴っているが、魚類回遊－成長－個体群動態結合モデルに向けたモデル開発は順調に進んでいる。この部分については、論文投稿も進めることができた。また、モデルの検証データとなる魚類の部分については、環境DNAを用いた観測を精力的に展開し、広域のデータを整備することができた。
当初から問題となっていた魚体サンプルの調達についても他の計画班と連携を取り進めることができ、今後の研究進展が期待できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
開発した生物エネルギー・個体群動態結合モデルと、以前から開発していた成長－回遊モデルを融合することで、魚類回遊－成長－個体群動態結合モデルの開発を進める。これらのモデルから得られる回遊履歴と、他計画班が分析を進める生物地球化学タグデータを合わせることで、魚類の回遊ルートを精緻に求める方法を開発する。
モデルの精度を高度化するため、低次栄養段階生態系モデルの高度化を図り、そのモデル出力環境下での数値実験を実施する。また、生物地球化学タグデータの信頼性向上のために、飼育実験による検証を進める。これらの結果を総合して、回遊ルートの推定を精緻化し、何故回遊するのかという科学的問いを追求する。
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