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板鰓類の胚休眠が生物多様性創出に果たす役割とは?海洋フィールドでの実証的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K26930
補助金の研究課題番号 23H02237 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分39060:生物資源保全学関連
小区分39070:ランドスケープ科学関連
合同審査対象区分:小区分39060:生物資源保全学関連、小区分39070:ランドスケープ科学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

山口 敦子  長崎大学, 総合生産科学研究科(水産学系), 教授 (10310658)

研究分担者 古満 啓介  長崎大学, 総合生産科学研究科(水産学系), 特任研究員 (30554266)
兵藤 晋  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (40222244)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2026年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2025年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2024年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード胎生 / サメ・エイ類 / 繁殖戦略 / 環境適応 / 多様性保全 / 胚休眠 / 成熟 / エイ類 / 初期発生 / 成育場
研究開始時の研究の概要

胚休眠(Embryonic diapause)とは、発生初期に胚の発育を停止させて妊娠期間を延長し、最適な時期に子を産むための生存戦略で、魚類を含めた脊椎動物の様々な分類群で稀に見られるマイナーな繁殖戦略であると考えられている。本研究では、板鰓類(サメ・エイ類)のホットスポットであることが判明した有明海を中心に瀬戸内海や東京湾等の複数の海域をフィールドとし、胚休眠が実は普遍的な繁殖戦略であり、生息環境に応じて胚休眠を変化させることで、種レベルにとどまらず群集レベルで出産時期の調節に関与すること、また、板鰓類の胚休眠があらゆる柔軟性をもって生物多様性創出に貢献していることの実証に挑む。

研究実績の概要

胚休眠(Embryonic diapause)とは、発生初期に胚の発育を停止させて妊娠期間を延長し、最適な時期に子を産むための生存戦略である。本研究では、申請者が数種の板鰓類(サメ・エイ類)が胚休眠という生存戦略を持ち、また多様な板鰓類が生息するホットスポットであることが判明した有明海を中心に瀬戸内海等の複数のフィールドで、板鰓類が生息環境に応じて胚休眠を変化させること、群集レベルで出産時期の調節に関与することを明らかにし、板鰓類の胚休眠があらゆる柔軟性をもって生物多様性創出に貢献していることをフィールドで実証することを目的としている。
今年度は、まず有明海を中心とした海域において、これまでに繁殖生態・胚休眠が未解明のサメ・エイ類を中心に生物学的データとともに生殖腺、子宮内受精卵(休眠卵を含む)、 胎仔等の採集を行った。また、交尾・受精・出産、妊娠期間、繁殖力等の繁殖生態解明に各板鰓類の卵巣と精巣の組織学的観察を行い、繁殖生態に関する基礎知見を蓄積した。種ごとの成育場の特定や競合を明らかにするための胃内容物解析を進めた。また、休眠の普遍性・柔軟性を明らかにするため、大阪湾での採集調査も開始した。加えて、フィールドデータを補完し、胚休眠の指標となる血中ホルモンの探索を開始した。胚休眠の複雑な制御メカニズム解明に向け、血液や生物試料などの必要な試料の収集にも努め、現在分析を進めているところである。今後、データを蓄積した後、解析を開始する。

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

今年度は有明海および大阪湾でのアカエイ等のサンプリングが予定通りに進み、生殖腺、子宮内卵、 胎仔、血液サンプル等を採集することができ、繁殖生態とその地域差に関する一部の成果と今後の指針を得ることができたため。

今後の研究の推進方策

初年度の研究により、懸念材料であった複数の海域でのフィールド調査やデータの収集については研究を進めるための基盤を築くことが出来たため、多くの時間を費やす大変な研究とはなるものの今後もこのまま継続したい。しかし、離れた異なる水域において、当初予想したほどの大きな水温差が見られなかったことが新たな懸念材料であるため、次年度以降、当初計画していた東京湾よりも更に離れた海域(東北や北陸等)での調査実現の可能性についても検討し、胚休眠の調節性解明に向けて研究を推進していきたい。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Delawere(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国科学院 動物学研究所(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Japan section2024

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Yamaguchi, Sho Tanaka
    • 雑誌名

      Global Status Report on Sharks, Rays, and Chimaeras

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 東シナ海と九州北西岸におけるオナガザメ科ハチワレAlopias superciliosusの出現記録と繁殖に関する知見2023

    • 著者名/発表者名
      山口 敦子 , 鶴留 司 , 永光 萌衣 , 川久保 晶博 , 古満 啓介
    • 雑誌名

      日本板鰓類研究会報

      巻: 58 ページ: 51-59

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Progesterone initiates tendril formation in the oviducal gland during egg encapsulation in cloudy catshark (Scyliorhinus torazame)2023

    • 著者名/発表者名
      Shimoyama Koya、Kawano Mai、Ogawa Nobuhiro、Tokunaga Kotaro、Takagi Wataru、Kobayashi Makito、Hyodo Susumu
    • 雑誌名

      Zoological Letters

      巻: 9 号: 1 ページ: 13-13

    • DOI

      10.1186/s40851-023-00211-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] サメ・エイ類の繁殖に見る進化の道筋と多様性 ~胚休眠の謎に迫る2024

    • 著者名/発表者名
      山口敦子
    • 学会等名
      第101回 日本生理学会大会 生理学のこれから ~生命の多様性と調和~
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Survival strategies reveal rarity of Naru eagle ray, Aetobatus narutobiei: Exploring new ecosystem conservation measures through top-down control of elasmobranchs2023

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Yamaguchi, Keisuke Furumitsu
    • 学会等名
      11th Indo-Pacific Fish Conference & the Australian Society for Fish Biology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有明海の漁業の現状と多様な魚類からなる 豊かな生態系を紐解く2023

    • 著者名/発表者名
      山口敦子
    • 学会等名
      島根大学エスチュアリー研究センター公開講演会(第3回)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有明海の多様な環境と魚類相~生態系アプローチに基づく海域再生に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      山口敦子
    • 学会等名
      日本魚類学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] サメ・エイ類の生物科学研究から海の生態系保全へ2023

    • 著者名/発表者名
      山口敦子
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所・共同利用研究集会・板鰓類シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Stock status for Naru eagle ray, Aetobatus narutobiei based on long-term monitoring data and vertebral samples2023

    • 著者名/発表者名
      Wang, Yan Jun, Y. Ogino, K. Furumitsu, A. Yamaguchi
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所・共同利用研究集会・板鰓類シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 東シナ海におけるモヨウカスベとメダマカスベの食性比較2023

    • 著者名/発表者名
      原康二郎, 古満啓介, 山口敦子
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所・共同利用研究集会・板鰓類シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Stock status analysis for Naru eagle ray, Aetobatus narutobiei based on long-term monitoring of the predator control program2023

    • 著者名/発表者名
      Wang, Yan-Jun, Atsuko Yamaguchi
    • 学会等名
      水産海洋学会 研究・発表大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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