河川における人為的環境改変が回遊性魚類に与える生態的・遺伝的影響

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07660229
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 後藤 晃 北海道大学, 水産学部, 助教授 (30111165)
• キーワード: 砂防堰堤 / 河川環境 / 遡河性回遊魚 / 陸封化 / 遺伝的変異性 / 生活史変化 / 種内分化 / 多様性保全

研究概要

本研究では、河川の急激な人為的改変に伴う水生動物への生態的・遺伝的影響を総合的に評価するためのモデル研究として、河川生態形において食物連鎖の最高位に位置し、また河川の環境変化に最も影響を受け易いと考えられる遡河回遊性魚類を調査対象にして、堰堤やダムの建設によって、その生活史特性や集団の遺伝子組成にその後どのような変化が生じるのかを明らかにすることを目的とした。具体的には、近年に河川の中-上流域に砂防堰堤が設置された河川を選定し、渓流性遊泳魚のアメマスおよび造巣産卵魚のイトヨを対象回遊性魚類として、各種の陸封性個体群の生活史形質、および遺伝的変異性と分化の程度、近隣に位置する堰堤のない河川個体群と比較することによって、人為工作物建設に伴う生物的撹乱の度合を評価した。
その結果、錦多峰川では堰堤の設置に伴い、その上流部に河川で一生を送るイトヨの河川型集団が形成されていることが確認された。この上流部の河川型イトヨ集団は、下流域に生息する遡河回遊性の集団と比較して、遺伝的組成が異なるとともに、その生活史特性においても寿命の延長化、成熟体サイズの小型化、繁殖期の長期化、およびクラッチサイズの減少などの変化が認められた。こうした堰堤建設に伴う遡河回遊性魚類への生態的・遺伝的影響に関しては、アメマスでも認められ、堰堤上部に形成された陸封集団は小型かつ幼形成熟を示し、また遺伝的変異性が乏しい状態にあることが検証された。
以上のように、本研究では河川に人為的工作物が建設されることに伴って、通し回遊性魚類に著しい遺伝的および生態的変化をもららすことか実証されたことから、今後こうした工作物を河川に設置しない方向で河川改修のあり方を再検討する必要がある。

研究成果

• [文献書誌] GOTO, A.: "Life-history variations in the fluvial sculpin, Cottus nozawae (Cottidae), along the course of a small mountain stream." Env. Biol. Fish.(in press).
• [文献書誌] Higuchi, M.: "Genetic evidence supporting the existence of two distinct species in the genus Gasterosteus around Japan." Env. Biol. Fish.47. 1-16 (1996)
• [文献書誌] Higuchi, M.: "Genetic structure of threespine stickleback, Gasterosteus aculeatus, in Lake Harutori, Japan, with reference to coexisting anadromous and freshwater forms." Ichthyol. Res.43. 349-358 (1996)
• [文献書誌] Okumura, N.: "Genetic variation and differentiation of the two river sculpins, Cottus nozawae and C. amblystomopsis, deduced from allozyme and restriction enzyme-digested mt DNA fragment length polymorphism analyses" Ichthyol. Res.43. 399-416 (1996)
• [文献書誌] Yamazaki, Y.: "Genetic differentiation of Lethenteron reissneri populations, with reference to the existence of discrete taxonomic entities." Ichthyol. Res.43. 283-299 (1996)
• [文献書誌] 後藤晃: "通し回遊魚の適応戦略と種分化様式" 月刊海洋. 28. 286-293 (1996)
• [文献書誌] 後藤晃: "「日本動物大百科」日本の淡水カジカ類" 平凡社(印刷中),