骨の成長層ごとの安定同位体分析による、魚類・哺乳類の移動履歴解読手法の開発

• 研究課題/領域番号: 17J04991
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 松林 順 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学プログラム), 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2017-04-26 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: アイソスケープ / サケ / 回遊 / 同位体 / ベーリング海 / 履歴 / 魚類 / 哺乳類 / 骨 / ヒグマ / 放射性炭素同位体比 / イオウ安定同位体比

研究実績の概要

2018年度までの研究成果から、北太平洋における窒素安定同位体比の同位体地図（アイソスケープ）が完了した。北太平洋では、海域ごとに顕著なアイソスケープの異質性があり、特にベーリング海東部大陸棚において、ほかの海域と比べて極めて高い窒素同位体比を示す海域が分布していることが明らかになった。
また、北日本の複数河川からサケ８個体の脊椎骨サンプルを入手し、脊椎骨切片の精密分析から、成長段階ごとの窒素安定同位体比の時系列変化を個体ごとに復元した。サケの同位体比はすべての個体で一定の傾向を示しており、成長段階の最後に形成された骨切片において極めて高い同位体比を示すという特徴があった。
2019年度は、これらのデータを組み合わせて回遊経路を個体ごとに推定するモデルを構築し、サケの海での回遊を個体ごとに推定した。サケは、日本周辺海域から成長に伴って北東に移動し、最終的にベーリング海東部の大陸棚に到達することが示唆された。この海域に移動する時期は、サケが性成熟する時期と一致していると考えられる。したがって、ベーリング海東部の大陸棚はサケの海での回遊のゴールとなっていると考えられ、生物生産が盛んなこの海域で甲殻類などの餌を捕食することで、サケは性成熟していることが考えられる。
当該成果は、生態学分野におけるトップジャーナルの一つに論文として掲載され、プレスリリースを通して多数のメディアに取り上げられるなど、国内外で注目を集めた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Tracking long-distance migration of marine fishes using compound-specific stable isotope analysis of amino acids (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsubayashi J., Osada Y., Tadokoro K., Abe Y., Yamaguchi A., Shirai K., Honda K., Yoshikawa C., Ogawa N. O., Ohkouchi N., Ishikawa N. F., Nagata T., Miyamoto H., Nishino S., Tayasu I.
  • 雑誌名: Ecology Letters 巻: なし 号: 5 ページ: 881-890
  • DOI: 10.1111/ele.13496
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Isotopic evidence of arbuscular mycorrhizal cheating in a grassland gentian species (2020)
  • 著者名/発表者名: Suetsugu Kenji、 Matsubayashi Jun、 Ogawa O. Nanako、 Satoe Murata、 Sato Risa、 Hiroshi Tomimatsu
  • 雑誌名: Oecologia 巻: 192 号: 4 ページ: 929-937
  • DOI: 10.1007/s00442-020-04631-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Collagen turnover and isotopic records in cortical bone (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsubayashi Jun、Tayasu Ichiro
  • 雑誌名: Journal of Archaeological Science 巻: 106 ページ: 37-44
  • DOI: 10.1016/j.jas.2019.03.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Using segmental isotope analysis of teleost fish vertebrae to estimate trophic discrimination factors of bone collagen (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsubayashi Jun、Umezawa Yu、Matsuyama Michiya、Kawabe Ryo、Mei Weiping、Wan Xin、Shimomae Atsushi、Tayasu Ichiro
  • 雑誌名: Limnology and Oceanography: Methods 巻: 17 号: 2 ページ: 87-96
  • DOI: 10.1002/lom3.10298
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Incremental analysis of vertebral centra can reconstruct the stable isotope chronology of teleost fishes (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsubayashi Jun、Saitoh Yu、Osada Yutaka、Uehara Yoshitoshi、Habu Junko、Sasaki Tsuyoshi、Tayasu Ichiro
  • 雑誌名: Methods in Ecology and Evolution 巻: 8 号: 12 ページ: 1755-1763
  • DOI: 10.1111/2041-210x.12834
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] アイソスケープを用いたサケおよびカツオの回遊履歴推定 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松林 順
  • 学会等名: 令和2年度 日本水産学会春季大会
• [学会発表] 遺体の時系列同位体分析によるヒグマ飼育履歴の認定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松林 順, 佐藤 孝雄
  • 学会等名: 日本動物考古学会第７回大会
• [学会発表] 海洋アイソスケープを用いたサケの回遊履歴復元 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松林 順, 長田 穣, 陀安 一郎, 大河内直彦
  • 学会等名: 第52回日本魚類学会
• [学会発表] 北太平洋における多元素アイソスケープの作成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松林 順
  • 学会等名: 第66回日本生態学会大会
• [学会発表] アミノ酸窒素同位体比とアイソスケープを活用した、海産魚類の移動履歴推定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松林 順
  • 学会等名: 第65回日本生態学会
• [学会発表] 骨の分析による、同位体の履歴情報の復元 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松林 順
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
• [備考] サケの骨に刻まれた大回遊の履歴 ―“同位体”が解き明かす、知られざる海での回遊ルート―
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20200325/