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安定同位体を用いた魚類の回遊・代謝の高時間解像度指標の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19F19397
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分40040:水圏生命科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

白井 厚太朗  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)

研究分担者 CHUNG MING-TSUNG  東京大学, 大気海洋研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-11-08 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード回遊 / 代謝 / 同位体 / 魚類 / 耳石 / 魚類回遊 / 浸透圧
研究開始時の研究の概要

これまで魚類生態学にほとんど応用例が無かった水素・酸素同位体比について部位別分析を行うことで魚類の回遊・代謝指標の新たな確立を目指す.水素・酸素同位体比は水循環の強力な指標となり,特に河口域で塩分に対応した大きな地理的勾配を示す.水素・酸素が飲水及び代謝により異なる保存性で取りこまれ,かつ保存性が血液・筋肉・内蔵・耳石など部位ごとに異なる.本指標が確立されれば「どの塩分で,どの程度の期間滞在したか」「自然状態の飲水量・飲水速度」を定量的に評価することが可能となる.本研究は魚類回遊生態の解明を主目的としているが,本手法は「浸透圧調整」という魚類生理学にも新たな手法となる.

研究実績の概要

2021年度は血液や筋肉の水分の酸素炭素同位体比の生理・行動指標としての有用性の検証のため,ニホンウナギを塩分を変化させながら飼育し,飼育水の塩分(飼育水の酸素同位体比)の変化に対して,血液中や筋肉中の酸素同位体比がどのように変化するのかを検証した.また,筋肉と血液の酸素同位体比の精密な比較を行った.ニホンウナギを水槽で約2ヶ月間飼育し,淡水から海水へ,その後海水から淡水へ変化させていき,血液の水分の酸素同位体比組成がどのように変化するのかを調べた.その結果,血液中の水分の酸素同位体比は飼育水の酸素同位体比に追従するように変化し,いずれも数日以内に入れ替わるという結果が得られた.しかし,両者の同位体比が必ずしも一致する訳では無く,血液は代謝水の影響を受けている可能性が示唆された.また,入れ替わりの速度についても,淡水から海水に変化させるより,海水から淡水に変化させる方が,入れ替わり速度が遅い可能性が示された.また,筋肉と血液の水分の同位体比も一致せず,筋肉の水分は血液よりもより強く代謝水の影響を受けていると示唆された.
2020年度に引き続き,奄美大島から採取された魚の筋肉と血液の水分の同位体比について追加分析した結果,純淡水環境での個体間変動より,汽水・海水域での個体間変動の方が大きく,異なる塩分環境を短期間で移動していると考えられる変動パターンが見られた.このことは,血液や筋肉の水分の酸素同位体比が短期間での魚の移動を追跡できる有用な手法となることを示している.

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Metabolic proxy for cephalopods: Stable carbon isotope values recorded in different biogenic carbonates2021

    • 著者名/発表者名
      Chung Ming‐Tsung、Chen Ching‐Yi、Shiao Jen‐Chieh、Shirai Kotaro、Wang Chia‐Hui
    • 雑誌名

      Methods in Ecology and Evolution

      巻: 12 号: 9 ページ: 1648-1657

    • DOI

      10.1111/2041-210x.13630

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

URL: 

公開日: 2019-11-29   更新日: 2024-03-26  

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