オーストラリアと日本の固有哺乳類のクロス型域内・域外保全研究

• 研究課題/領域番号: 21KK0106
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 木下 こづえ 京都大学, アジア・アフリカ地域研究研究科, 准教授 (50724233)
• 研究分担者: 早川 卓志 北海道大学, 地球環境科学研究院, 助教 (00758493) ; 小倉 匡俊 北里大学, 獣医学部, 講師 (30723564)
• 研究期間 (年度): 2021-10-07 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2026年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2025年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2024年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 採食行動 / 固有種 / 全ゲノム配列解析 / 色覚 / 種特異性 / ストレスモニタリング / 保全生物 / 繁殖生理学 / ゲノム生態学 / 認知行動学 / 生息域内外保全 / ゲノム多様性 / ホルモン分析 / 繁殖管理 / 社会性 / 行動分析 / 腸内細菌叢適応 / オーストラリア

研究開始時の研究の概要

オーストラリア（豪州）と日本は、同緯度・同経度に位置する島国であるため、似た生態的地位を持つ種が収斂している。収斂している種は類似の保全を必要とするのか？繁殖生理学、ゲノム生態学、認知行動学を専門とする日本人研究者と、保全生物学を専門とする豪州研究者がチームを作りその答えを探る。
豪州の生息地に出向き、固有種の生理変化、ゲノム多様性、行動変異から保全指標を作成する。同時に、豪州の動物園で飼育されている豪州産および日本産哺乳類も調査する。同様の研究を日本でも実施することで、生息国・非生息国と、野外・飼育の二軸で得られた結果を比較する。収斂した種に着目し比較することで、新たな保全研究を展開する。

研究実績の概要

行動分析に関しては、2021年度に調査を実施した個体が他園へ移動したため、調査結果を動物園間で比較することで異なる施設で飼育されることによる採食選好性への影響を調べた。前園で好んで採食していたユーカリ種とは異なる種を移動後の動物園では好んで採食しており、その選好性は異動後の動物園にて出生から継続して飼育されている個体と類似していた。飼育施設により異なる場所で栽培されたユーカリ種を給餌しており、それにより葉に含まれる成分が異なることなどが選好性の変化に影響していることが考えられた。飼育園の状況に応じて給餌を変化させることがコアラの採食欲求を満たすために重要であることが示された。
DNA分析に関しては、日本国内のコアラ飼育園7園に依頼して飼育コアラに関するアンケート調査をおこなって、コアラには性格と呼べるような個体差が存在する可能性を確認した。フクロギツネの全ゲノム配列解析について国際共同研究をおこない、Nature Communication誌に共著論文を発表した。フクロギツネはニュージーランドに移入しており、その適応のメカニズムについて考察した。カモノハシとハリモグラの色覚と行動について、アレデード大学と名古屋市東山動物園と共同研究を実施し、Zoological Lettersに論文を発表した。カモノハシとハリモグラの色覚が受容する光の波長域には種差があり、それぞれの種特異な進化と行動に関係していることが明らかになった。日本側の研究では、北海道に寄鯨したネズミイルカとカマイルカについて遺伝子発現研究を実施し、鯨類が頭部に持つ音響脂肪が陸生動物が持つ咀嚼筋などの頭部筋肉に由来することを解明し、Gene誌に論文を発表した。
ホルモン分析に関しては、国内希少種のヤマネコに関して引き続きストレスに関与するコルチゾール濃度を糞から分析し、飼育施設間の移動時にコルチゾール濃度が上昇することを確認した。

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

行動、ゲノム、内分泌学分野の全てにおいて、当初の計画通りに十分な結果を得るに至った。そのうち複数の研究成果については、国内外の国際共著論文として成果を発表するに至った。

今後の研究の推進方策

次年度は研究報告会を密に実施し、双方の分野の研究成果について発表することで交流を深める。また、オーストラリアへの渡航により、相手国との研究交流もより一層の加速を図る。

研究成果

• [国際共同研究] シドニー大学/アデレード大学(オーストラリア)
• [国際共同研究] シドニー大学理学部/アデレード大学環境研究所(オーストラリア)
• [国際共同研究] シドニー大学/アデレード大学(オーストラリア)
• [雑誌論文] Color vision evolution in egg-laying mammals: insights from visual photoreceptors and daily activities of Australian echidnas. (2024)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto S, Matsushita Y, Itoigawa A, Ezawa T, Fujitani T, Takakura K, Zhou Y, Zhang G, Grutzner F, Kawamura S, Hayakawa T.
  • 雑誌名: Zoological Letters 巻: 10 号: 1 ページ: 2-2
  • DOI: 10.1186/s40851-023-00224-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A tradeoff evolution between acoustic fat bodies and skull muscles in toothed whales. (2024)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi H, Matsuishi TF, Hayakawa T.
  • 雑誌名: Gene 巻: 901 ページ: 148167-148167
  • DOI: 10.1016/j.gene.2024.148167
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] アニマルウェルフェアの理論 (2024)
  • 著者名/発表者名: 小倉匡俊
  • 雑誌名: 日本飼育技術学会第30回大会誌 巻: 30 ページ: 21-28
• [雑誌論文] A cost‐effective blood <scp>DNA</scp> methylation‐based age estimation method in domestic cats, Tsushima leopard cats (<i>Prionailurus bengalensis euptilurus</i>) and <i>Panthera</i> species, using targeted bisulphite sequencing and machine learning models (2024)
  • 著者名/発表者名: Qi Huiyuan、Lim Qi Luan、Kinoshita Kodzue、Nakajima Nobuyoshi、Inoue‐Murayama Miho
  • 雑誌名: Molecular Ecology Resources 巻: 24 号: 3
  • DOI: 10.1111/1755-0998.13928
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The admixed brushtail possum genome reveals invasion history in New Zealand and novel imprinted genes. (2023)
  • 著者名/発表者名: Bond DM, Ortega-Recalde O, Laird MK, Hayakawa T, Richardson KS, Reese FCB, Kyle B, McIsaac-Williams BE, Robertson BC, van Heezik Y, Adams AL, Chang WS, Haase B, Mountcastle J, Driller M, Collins J, Howe K, Go Y, Thibaud-Nissen F, Lister NC, Waters PD, Fedrigo O, Jarvis ED, Gemmell NJ, Alexander A, Hore TA.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 14 号: 1 ページ: 6364-6364
  • DOI: 10.1038/s41467-023-41784-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mineral acquisition of Japanese macaques: Contents in the foods, digestibility, and sodium‐provisioning experiment (2023)
  • 著者名/発表者名: Hanya Goro、Ohta Tamihisa、Kurihara Yosuke、He Tianmeng、Sawada Akiko、Shiroishi Izumi、Kinoshita Kodzue
  • 雑誌名: American Journal of Primatology 巻: 85 号: 7
  • DOI: 10.1002/ajp.23502
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Functional diversity and evolution of bitter taste receptors in egg-laying mammals (2022)
  • 著者名/発表者名: Itoigawa A, Hayakawa T, Zhou Y, Manning AD, Zhang G, Grutzner F, Imai H
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 巻: 39 号: 6
  • DOI: 10.1093/molbev/msac107
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dietary niche breadth influences the effects of urbanization on the gut microbiota of sympatric rodents (2022)
  • 著者名/発表者名: Anders JL, Mychajliw AM, Moustafa MAM, Mohamed WMA, Hayakawa T, Nakao R, Koizumi I
  • 雑誌名: Ecology and Evolution 巻: 12 号: 9
  • DOI: 10.1002/ece3.9216
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Seasonal responses and host uniqueness of gut microbiome of Japanese macaques in lowland Yakushima (2022)
  • 著者名/発表者名: A. Sawada, T. Hayakawa, Y. Kurihara, W. Lee, G. Hanya
  • 雑誌名: Animal Microbiome 巻: 4 号: 1 ページ: 54-54
  • DOI: 10.1186/s42523-022-00205-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genome assembly of the numbat (Myrmecobius fasciatus), the only termitivorous marsupial (2022)
  • 著者名/発表者名: Peel Emma、Silver Luke、Brandies Parice、Hayakawa Takashi、Belov Katherine、Hogg Carolyn J.
  • 雑誌名: Gigabyte 巻: 2022 ページ: 1-17
  • DOI: 10.46471/gigabyte.47
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] コアラの採食選好性に対する飼育園の移動による影響 (2024)
  • 著者名/発表者名: 小倉匡俊, 落合ひかり, 雨平愛, 荒木千晴, 渡邉里衣, 近藤虎太郎, 鈴木美澪, 村上浩一, 落合晋作, 早川卓志
  • 学会等名: 2023年度第5回動物園水族館大学シンポジウム
• [学会発表] ツシマヤマネコ野生順化ステーション内外における野生および飼育個体の行動および生理的変化の関係 (2024)
  • 著者名/発表者名: 關 真理江，尾川楽人
  • 学会等名: 対馬学フォーラム
• [学会発表] 苦味感覚と解毒の進化：チンパンジー、コアラ、カモノハシ (2023)
  • 著者名/発表者名: 早川卓志
  • 学会等名: 第50回日本毒性学会学術年会
  • 招待講演
• [学会発表] カモノハシの苦味感覚研究から見えてきた哺乳類の植物二次代謝物適応の起源 (2023)
  • 著者名/発表者名: 早川卓志
  • 学会等名: 化学生態学研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Genomic convergence of the arboreal species in primates and marsupials (2023)
  • 著者名/発表者名: 早川卓志
  • 学会等名: 日本遺伝学会第95回大会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Effects of oxytocin administration on cat-human interaction (2023)
  • 著者名/発表者名: Hattori M, Kinoshita K, Saito A, Yamamoto S
  • 学会等名: The Animal Behavior Society 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Testing the effect of exogenous oxytocin on cat-human bonding (2023)
  • 著者名/発表者名: Madoka Hattori, Kodzue Kinoshita, Atsuko Saito, Shinya Yamamoto
  • 学会等名: 日本動物心理学会第83回大会
• [学会発表] オキシトシンがウマとヒトの種間関係に与える影響の検証 (2023)
  • 著者名/発表者名: 林知奈，リングホーファー萌奈美，木下こづえ，宮田健二，山本真也
  • 学会等名: 第36回日本ウマ科学会学術集会
• [学会発表] 性ステロイドホルモン濃度と行動変化からヤンバルクイナの繁殖特性を探る (2023)
  • 著者名/発表者名: 山根美子，大塚亮真，玉那覇彰子，向 真一郎，中谷裕美子，長嶺隆，村山美穂，木下こづえ
  • 学会等名: 第42回日本動物行動学会大会
• [学会発表] コアラのユーカリ食選択と腸内細菌叢の関連解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 近藤虎太郎, 村上浩一, 落合晋作, 小倉匡俊, 早川卓志
  • 学会等名: 日本生態学会第70回全国大会
• [学会発表] クジラ目の水棲適応に伴う宿主-腸内共生微生物のゲノム共進化 (2023)
  • 著者名/発表者名: Hayate Takeuchi, Takashi Fritz Matsuishi, Takashi Hayakawa
  • 学会等名: 日本生態学会第70回全国大会
• [学会発表] オナガザル科グエノン類の混群形成集団における遺伝子浸透 (2023)
  • 著者名/発表者名: 北山遼, 峠明杜, 橋本千絵, 五百部裕, 今井啓雄, 古市剛史, 早川卓志
  • 学会等名: 日本生態学会第70回全国大会
• [学会発表] ハンドウイルカ乳児における母乳識別能の2瓶選択試験による検証 (2023)
  • 著者名/発表者名: 勝島日向子
  • 学会等名: 京都大学野生動物研究センター共同利用研究会２０２２
• [学会発表] 高山適応に着目したユキヒョウの行動とゲノム基盤の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 後藤葉月
  • 学会等名: 京都大学野生動物研究センター共同利用研究会２０２２
• [学会発表] 中生代から続く毒物への適応：哺乳類の苦味受容体の分子進化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 早川卓志
  • 学会等名: 日本味と匂学会第56回大会
  • 招待講演
• [学会発表] コアラのユーカリ採食選好性と腸内細菌叢の関連解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 近藤虎太郎, 鈴木美澪, 雨平愛, 荒木千晴, 渡邉里衣, 村上浩一, 落合晋作, 小倉匡俊, 早川卓志
  • 学会等名: 第24回SAGAシンポジウム
• [学会発表] 4 つの共生論～人と動物との共生を考える複数の視点～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 早川昌志, 早川卓志
  • 学会等名: 第24回SAGAシンポジウム
• [学会発表] 飼育・展示環境がコアラの行動にもたらす影響 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鈴木美澪, 近藤虎太郎, 雨平愛, 荒木千晴, 渡邉里衣, 村上浩一, 落合晋作, 小倉匡俊, 早川卓志
  • 学会等名: 第24回SAGAシンポジウム
• [学会発表] 熱ストレスに注目したユキヒョウとライオンの呼吸頻度の比較解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 後藤葉月, 工藤菜生, 早川卓志
  • 学会等名: 第24回SAGAシンポジウム
• [学会発表] ヒグマの着床遅延に伴う免疫系遺伝子発現変動を利用した早期妊娠診断法の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 西島明日香, 栁川洋二郎, 松本直也, 萩野恭伍, 坂元秀行, 早川卓志
  • 学会等名: 日本哺乳類学会2022年度大会
• [学会発表] 鹿児島市平川動物公園におけるコアラの採食選好性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小倉匡俊, 雨平愛, 荒木千晴, 渡邉里衣, 近藤虎太郎, 鈴木美澪, 村上浩一, 落合晋作, 早川卓志
  • 学会等名: 第24回SAGAシンポジウム
• [学会発表] 動物園動物の福祉 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小倉匡俊, 小針大助, 山梨裕美, 伊藤秀一
  • 学会等名: 第69回日本実験動物学会
  • 招待講演
• [学会発表] Age estimation of Tsushima leopard cats based on blood DNA methylation (2022)
  • 著者名/発表者名: Qi H, Nakajima N, Iwashita A, Hata D, Kinoshita K Inoue-Murayama M
  • 学会等名: The 15th International Conference of Asian Society of Conservation Medicine
  • 国際学会
• [学会発表] Project Zooentropy: monitoring zoo animal behavior through a lens of complexity (2022)
  • 著者名/発表者名: MacIntosh AJJ, Chen P, Xu Z, Goto Y, Takeshita RSC, Martin CF, Stewart BM, Turner SE, Hayashi M, Akami R, Watanuki K, Kinoshita K, Yamanashi Y
  • 学会等名: The 44th Meeting of the American Society of Primatologists
  • 国際学会
• [学会発表] 糞中ストレスホルモン分析と行動解析によるツシマヤマネコのストレス評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 田中千聖，木下こづえ，岩下明生，木滑黄平，伊谷原一
  • 学会等名: 第28回日本野生動物医学会大会
• [学会発表] ヒグマにおける血液DNAのメチル化率を指標とした年齢推定の試み (2022)
  • 著者名/発表者名: 中村汐里，山﨑淳平，松本直也，伊藤英之，村山美穂，斉 惠元，木下こづえ，山中正実，柳川洋二郎，佐鹿万里子，坪田敏男，下鶴倫人
  • 学会等名: 第165回日本獣医学会
• [学会発表] ニホンザルのミネラル摂取: 野生および飼育下のニホンザルの食物のミネラル含有量とナトリウム給餌実験 (2022)
  • 著者名/発表者名: 半谷吾郎，太田民久，栗原洋介，澤田晶子，白石 泉，木下こづえ
  • 学会等名: 第38回日本霊長類学会大会
  • 国際学会
• [学会発表] 希少ネコ科動物たちの生理状態を知る (2022)
  • 著者名/発表者名: 木下こづえ
  • 学会等名: 日本動物心理学会第82回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 動物園由来試料を用いた霊長類のゲノム・トランスクリプトーム解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 早川卓志
  • 学会等名: 第50回ホミニゼーション研究会「人類進化と遺伝子」
• [学会発表] アラの化学感覚受容体遺伝子多型とユーカリ食選択との関連解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 近藤虎太郎, 小倉匡俊, 早川卓志
  • 学会等名: 第69回日本生態学会大会
• [学会発表] Genetics, behavior, and evolution of the visual adaptation in egg-laying mammals (2022)
  • 著者名/発表者名: Shiina Sakamoto, Yuka Matsushita, Akihiro Itoigawa, Takeshi Fujitani, Kenichiro Takakura, Yang Zhou, Guojie Zhang, Frank Grutzner, Shoji Kawamura, Takashi Hayakawa
  • 学会等名: The 17th International Symposium on Primatology and Wildlife Science
  • 国際学会
• [図書] 生物の科学 遺伝 2023年9月発行号（Vol.77‐No.5） : 希少野生動物の生息域外保全 ―遺伝資源保存で生命を未来につなぐ (2023)
  • 著者名/発表者名: 公益財団法人遺伝学普及会
  • 総ページ数: 80
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
  • ISBN: 9784860438203
• [図書] 霊長類学の百科事典 (2023)
  • 著者名/発表者名: 日本霊長類学会
  • 総ページ数: 752
  • 出版者: 丸善出版
  • ISBN: 9784621308042
• [備考] Professor Katherine Belov
  • URL: https://www.sydney.edu.au/science/about/our-people/academic-staff/kathy-belov.html
• [備考] Professor Frank Grutzner
  • URL: https://www.adelaide.edu.au/directory/frank.grutzner