動物プランクトン群集のエネルギー代謝機能の解明

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K18612
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 八木 光晴 長崎大学, 水産学部, 助教 (90605734)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 動物プランクトン群集 / エネルギー代謝量 / サイズスペクトル / 海洋物理環境 / サイズの生物学

研究実績の概要

本研究は、二次生産量に資する動物プランクトンの群集レベルでのエネルギー代謝機能と、その律速要因の解明を目指すものである。初年度には次の３点を行うことを計画していた。１．季節、２．緯度、３、深度（予備実験）の３つの多角的アプローチから、エネルギー代謝速度、体サイズ・スペクトル、そして物理環境測定を実施する予定であった。初めに上記の事項を実施できる体制を整える為に、航行中であっても常時、動物プランクトンを採集できるシステムを構築した。従来、動物プランクトンのサンプリングは利用する船舶の行き足を止めて行わなければならず、観測ポイントや実施時間が限られていたが、本システムにより航行中でも常時サンプリングの実施が可能となり、日本近海の広範囲を探索でき得るものである。本システムを用いた成果は以下の通りである。
１．季節――春季から冬季にかけて東シナ海・五島灘における動物プランクトン群集のエネルギー代謝速度を測定した。エネルギー代謝速度は水温と体サイズ・スペクトルに依存していることが明らかとなり、作業仮説を裏付けるものであった。また、クロロフィル量の季節変化も確認した。
２．緯度――富山湾沖から琉球列島周辺海域までの緯度変化により上記のサンプリング装置を使用して動物プランクトンを採集した。詳細は解析中であるが、水温と体サイズ・スペクトルの変化と対応してエネルギー代謝速度が変化している知見が得られた。また、日中と夜間とで同じ海域でも体サイズ・スペクトルが大きく異なることも明らかとなった。
３．深度（予備実験）――富山湾にて予備的に水深２００ｍ以深とそれよりも浅い水深帯での動物プランクトンを採集し、体サイズ・スペクトルを調べた。その結果、両者は大きく異なり、群集エネルギー代謝速度も異なることが示唆された。また、深海域の水温情報はエネルギー代謝に重要であると判断したのでその時系列変化も明らかにした。

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

船舶が航走中でも動物プランクトン採集が可能とするシステムが立ち上がり、体サイズ・スペクトル・エネルギー代謝量、そして物理環境の測定が随時可能となった。また、本システムを用いて上記の事項の測定を継続している。加えて、本年度内に深海域における水温の時系列変化を捉えるために海底に水温ロガーを設置した。

今後の研究の推進方策

今後の研究は当初の計画通りに実施する。今年度中に深海域の動物プランクトン群集のエネルギー代謝量、体サイズ・スペクトル、物理環境を明らかにする。また、深海域に設置した水温ロガーを揚収しその時系列変化を明らかにする。加えて、動物プランクトンのエネルギー代謝量と水温の関係についても明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

機器が当初の計画より安価であったこと、またフィールド調査が悪天候の為実施できないことがあったことが理由として挙げられる。

次年度使用額の使用計画

前年度、実施できなかったフィールド調査ならびに解析に必要な人件費・出張費・消耗品費に使用する予定です。

研究成果

• [雑誌論文] Escape responses of the Japanese anchovy Engraulis japonicus under elevated temperature and CO2 conditions (2016)
  • 著者名/発表者名: Nopparat Nasuchon, Mitsuharu Yagi, Yuuki Kawabata, Kunshan Gao, Atsushi Ishimatsu
  • 雑誌名: Fisheries Science 巻: 82(3) ページ: 435-444
  • DOI: 10.1007/s12562-016-0974-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] On the genome base composition of teleosts: the effect of environment and lifestyle (2016)
  • 著者名/発表者名: Andrea Tarallo, Claudia Angelini, Remo Sanges, Mitsuharu Yagi, Claudio Agnisola, Giuseppe D’Onofrio
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 17 ページ: 173-183
  • DOI: 10.1186/s12864-016-2537-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Duration of migration and reproduction in males is dependent on energy reserve in a fish forming spawning aggregations (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuuki Kawabata, Atsushi Nanami, Ken Yamamoto, Taku Sato, Koichi Kuwahara, Megumi Koga, Kazuhiro Kawaguchi, Tomofumi Yamaguchi, Itaru Ohta, Ryo Kawabe, Gregory N. Nishihara, Mitsuharu Yagi, Kiyoshi Soyano
  • 雑誌名: Marine Ecology Progress Series 巻: 534 ページ: 149-161
  • DOI: 10.3354/meps11380
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Influence of the Kuroshio on mesoscale convective systems in the Baiu frontal zone over the East China Sea (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazutoshi Sato, Atsuyoshi Manda, Qoosaku Moteki, Kensuke K. Komatsu, Koto Ogata, Hatsumi Nishikawa, Miki Oshika, Yuriko Otomi, Shiori Kunoki, Hisao Kanehara, Takashi Aoshima, Kenichi Shimizu, Jun Uchida, Masako Shimoda, Mitsuharu Yagi, Shoshiro Monobe, Yoshihiro Tachibana
  • 雑誌名: Monthly Weather Review 巻: 144 ページ: 1017-1033
  • DOI: 10.1175/MWR-D-15-0139.1
  • 査読あり
• [学会発表] サイズの生物学：生き物たちの体の大きさとその暮らしぶり (2015)
  • 著者名/発表者名: 八木光晴, 藤本慎吾, 及川 信
  • 学会等名: 第40回日本比較内分泌学会・第37回日本比較生理生化学会合同大会（CompBiol 2015）
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島市中区）
  • 年月日: 2015-12-13 – 2015-12-13
• [学会発表] 動物の成長に伴う代謝スケーリングに関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 八木光晴
  • 学会等名: 第40回日本比較内分泌学会・第37回日本比較生理生化学会合同大会（CompBiol 2015）
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島市中区）
  • 年月日: 2015-12-13 – 2015-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] 魚群探知機エコーとGPS測位によるメタンプルーム位置特定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 千葉 元, 竹内 章, 畠 俊郎, 八木光晴
  • 学会等名: 第133回日本航海学会講演会
  • 発表場所: 東京海洋大学越中島キャンパス（東京都江東区）
  • 年月日: 2015-11-07 – 2015-11-07
• [学会発表] Evaluation of propulsive efficiency of “Ro-Scull” focus on active metabolic rate (2015)
  • 著者名/発表者名: Tadasuke Kawasaki, Hisaaki Takayama, Kenichi Shimizu, Mitsuharu Yagi,
  • 学会等名: 14th Joint International Symposium between Pukyong National University and Nagasaki University, Busan
  • 発表場所: プギョン国立大学（韓国）
  • 年月日: 2015-10-22 – 2015-10-22
  • 国際学会
• [備考] 水産学部 八木光晴 助教が 第２４回日本比較生理生化学会奨励賞を受賞
  • URL: http://www.nagasaki-u.ac.jp/ja/about/info/news/news1967.html