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2016 年度 実施状況報告書

粘液の安定同位体比分析で食性変化や移動をタイムラグなく把握する技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15K14792
研究機関龍谷大学

研究代表者

丸山 敦  龍谷大学, 理工学部, 講師 (70368033)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード粘液 / 安定同位体比 / 魚類
研究実績の概要

生物資源管理や生態系機能保全の基礎となる被食捕食関係の情報を得る上で、安定同位体比分析は重要な役割を果たしてきた。ただし、食物網構造の時間的変異の理解を深める必要に対面し、従来の安定同位体比分析よりも時間スケールの短い指標が求められる。本研究では、体表粘液の安定同位体比を提案し、(1)安定した濃縮係数、(2)早い置換速度、(3)非致死的な粘液採取の可能性、の3つが一般的であることを示すべく、飼育実験によるアプローチを行ってきた。
初年度に立ち上げた4系統は、当該年度もそれぞれ計画通りに進捗し、1つは国際学術誌に受理され、1つは改訂中である。残る2つは、それぞれ反復採取と水温(成長)の効果を確認するもので、前出2系統とは異なる統計モデルで解析が進んでいる。当該年度には、体サイズと水温の影響を検証するものを含めた3系統を立ち上げた。このすべてで、初期データに基づく濃縮係数の算出は完了し、飼育と分析がそれぞれ計画通りに進んでいる。
これら7系統7魚種のすべてで、(1)安定的な濃縮係数、(2)早い置換を支持する結果が得られた。かつ、反復採取を取り入れた内水面漁業対象種と鑑賞魚種において、(2)試供魚への目立った悪影響のないまま同位体分析のための粘液採取が可能であることが確認できた。以上、計画当初の目論みは達成されたと考えられる。
現在、発展的に立ち上げた2系統の飼育を継続しつつ、置換速度を予測するモデルを考案している。代謝による置換が成長率と時間の関数として説明できるデータが集まれば、野外で得られたデータの解釈は格段に改善し、極めて汎用性の高い分析ツールが提案できる可能性がある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

大型のナマズを用いた実験の結果は、成長の遅い魚の粘液と筋肉の同位体比変化を示す貴重な情報として、国際学術誌(Ecology of Freshwater Fishes)に掲載された。カワムツ、アブラハヤ、モツゴの粘液、筋肉、鰭の同位体比変化を追った実験の結果は、国際学術誌(Ecological Research)に投稿し、現在改訂中である。この他、アユの多部位の濃縮係数を求めた飼育実験の結果は、国内学術誌(魚類学雑誌)に投稿中である。
加えて、オイカワとカワムツの幼魚、フナの未成魚を用いた水温(成長)の効果を検証する実験、ウナギとコイの反復採取実験についても興味深い結果が得られており、統計モデルの工夫を続けている。さらに、新たに京都水族館や立命館大学の協力を得て、小型サンショウウオ数種を対象とした非致死的な採取と分析を行うことにも成功している。これらのデータも、近日中に公表できるよう、解析と執筆を続けている。

今後の研究の推進方策

岐阜県水産研究所および龍谷大学大学院生の協力が得られたため、計画時に予定していた以上の飼育実験を順調かつ経済的に実行でき、論文が学術誌に受理されたり投稿されたりしている。この進展によって新たに生じた疑問に取り組む飼育実験を、すでに同研究所において開始している。この実験と分析までを補助事業として完了するために、2016年度末に、研究期間の延長を申請し、受諾されている。
延長期間中、代謝による置換が成長率と時間の関数として説明できるデータが集まれば、野外で得られたデータの解釈は格段に改善し、極めて汎用性の高い分析ツールが提案できる可能性がある。

次年度使用額が生じた理由

研究協力者の米倉博士(岐阜水産研)の協力によって、計画時から予定していた飼育実験が順調かつ経済的に実行できたため。

次年度使用額の使用計画

上記の進展によって新たに生じた疑問に取り組む飼育実験を、2016年末に開始し、2017年度にまたがって継続されている。この実験と、そこで得られるサンプルの分析のために、次年度使用額を使用する計画である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 変態の遅延するモリアオガエル (Rhacophorus arboreus) 幼生の観察および炭素・窒素安定同位体分析による生態的地位の推定2017

    • 著者名/発表者名
      神松幸弘, 丸山 敦
    • 雑誌名

      爬虫両棲類学会誌

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] メコン川下流水田域における生業、土地利用、生態系サービス:水位変動下における適応2017

    • 著者名/発表者名
      神松幸弘, 富田晋介, 丸山 敦, 船津耕平, 門司和彦
    • 雑誌名

      環太平洋文明研究

      巻: 1 ページ: 69-92

  • [雑誌論文] A comparison of changes in stable isotope ratios in the epidermal mucus and muscle tissue of slow-growing adult catfish2016

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, A., Tanahashi, E., Hirayama, T., and Yonekura, R
    • 雑誌名

      Ecology of Freshwater Fish

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1111/eff.12307

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 淡水魚の粘液、鰭、筋肉の置換速度の比較:応答の速い安定同位体分析法をめざして2017

    • 著者名/発表者名
      重田環志,津馬汐莉,米倉竜次,丸山敦
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-16
  • [学会発表] 環境に関わらず重複するシクリッド魚類の同属種間のニッチ:胃内容の珪藻をマーカーにして2017

    • 著者名/発表者名
      川上将樹,篠原耕平,大塚泰介,Bosco RUSUWA,丸山敦
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-16
  • [学会発表] 安定同位体比によるアユの産着卵の生活史型と産卵回数の推定2017

    • 著者名/発表者名
      沢田隼,重田環志,川上将樹,遊磨正秀,丸山敦
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-16
  • [学会発表] リンドウ科光合成植物の菌従属栄養性に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴子,丸山敦,遊川知久,大和政秀
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-16
  • [学会発表] アーバスキュラー菌根を形成するリンドウ科光合成植物における菌従属栄養性の探索2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴子,丸山敦,遊川知久,大和政秀
    • 学会等名
      菌根研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-12-10 – 2016-12-10
  • [学会発表] 安定同位体比が示す琵琶湖水系に陸封されたアユの生活史変異とその産卵特性2016

    • 著者名/発表者名
      沢田隼,遊磨正秀,丸山敦
    • 学会等名
      日本魚類学会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-25
  • [学会発表] マラウイ湖に生息するシクリッド魚類の摂食行動と食性分析から見えるニッチの柔軟性2016

    • 著者名/発表者名
      川上将樹,篠原耕平,大塚泰介,Bosco RUSUWA,遊磨正秀,丸山敦
    • 学会等名
      日本魚類学会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-25

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公開日: 2018-12-17  

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