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2019 年度 実績報告書

南限域に母川回帰するサケの温度適応機構の解明と温暖化への応答予測

研究課題

研究課題/領域番号 16H04968
研究機関東京大学

研究代表者

北川 貴士  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50431804)

研究分担者 野畑 重教  東京大学, 大気海洋研究所, 特任助教 (00526890)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードサケ / 温度適応 / 心筋アデノレセプター / 温暖化 / 北上川 / 河川勾配 / 三陸
研究実績の概要

数理モデルを構築し、北上川のサケの代謝特性が移動コストにもたらす影響を検討した。モデルでは、サケが遡上中に疲労し休息する効果を含めた。具体的には、実験で得られた最大酸素消費速度から持続可能速度を水温ごとに算出し、それ以上の速度では、休息のコストが加算される設定にして移動コストを推定した。その結果、0.8 m/s以上において、休息を伴う遊泳を行うことで移動コストは最小とった。また、適水温(12.8℃)から至適水温(17.8℃)の水温帯が移動コストを最小にすることも推察された。行動記録計を用いた野外実験からも、流速0.8 m/s以上の、河口より50 kmの水域より上流で、個体は休息を伴う遊泳を行っていた。また、北上川群の遡上時の経験水温は、数理モデルによって推定された移動コストを最小化する水温と一致していた。以上より、北上川群の代謝特性は高水温期の長距離の河川遡上に適応したものであることが示唆された。
本種の心筋アドレナリン受容体発現量を、北上川と三陸河川(甲子川)間および河川内で比較した。北上川の10、11月、甲子川の11、12月の水温はそれぞれ、16.9、12.1、11、8.5℃であった。心筋アドレナリン受容体の結合親和性(Kd)の平均値は、北上川の10、11月、甲子川の11、12月がそれぞれ、247.02、202.65、287.44、752.62(nM)となった。最大結合数(Bmax)の平均値は、北上川の10、11月、甲子川の11、12月がそれそれ、18.03、30.54、23.57、48.60(fmol/mg protein)となり、両河川とも水温低下に伴い増加する傾向が見られた。これは、低水温に代謝を一定に保つための応答であると考えられた。一方、Kdの差異は甲子川で顕著であった。これは魚体の生理状態に起因するものであると考えられた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of temperature and amount of food on the growth rate / aerobic scope of juvenile Chum salmon2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Iino, Takashi Kitagawa, Takaaki K. Abe, Tsuyoshi Nagasaka, Yuichi Shimizu, Katsuhiko Ota, Takuya Kawashima, and Tomohiko Kawamura
    • 雑誌名

      North Pacific Anadromous Fish Commission TECHNICAL REPORT

      巻: 15 ページ: 82-84

    • DOI

      https://npafc.org/wp-content/uploads/technical-reports/Tech-Report-15-DOI/23_Iino-et-al.pdf

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Developing an Inter-individual communication biotelemetry system and application to chum salmon returned to off Japanese waters.2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kitagawa, Nobuhiko Sato, Shigenori Nobata, Hiromichi Mitamura, Yoshinori Miyamoto, Nobuaki Arai, Keiichi Uchida, Hokuto Shirakawa, Kazushi Miyashita
    • 雑誌名

      North Pacific Anadromous Fish Commission TECHNICAL REPORT

      巻: 15 ページ: 176-177

    • DOI

      https://npafc.org/wp-content/uploads/technical-reports/Tech-Report-15-DOI/50_Kitagawa_et-al.pdf

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Effect of temperature and amount of food on the growth rate / aerobic scope of juvenile Chum salmon2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Iino, Takashi Kitagawa, Takaaki K. Abe, Tsuyoshi Nagasaka, Yuichi Shimizu, Katsuhiko Ota, Takuya Kawashima, and Tomohiko Kawamura
    • 学会等名
      The Second NPAFC-IYS Workshop on Salmon Ocean Ecology in a Changing Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] Developing an Inter-individual communication biotelemetry system and application to chum salmon returned to off Japanese waters.2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kitagawa, Nobuhiko Sato, Shigenori Nobata, Hiromichi Mitamura, Yoshinori Miyamoto, Nobuaki Arai, Keiichi Uchida, Hokuto Shirakawa, Kazushi Miyashita
    • 学会等名
      The Second NPAFC-IYS Workshop on Salmon Ocean Ecology in a Changing Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] サケの回遊に関わる行動生理生態学の今後2019

    • 著者名/発表者名
      北川貴士
    • 学会等名
      第13回サケ学研究会
    • 招待講演
  • [備考] 岩手県の河川に回帰するサケの水温順応

    • URL

      https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/topics/2019/20190405.html

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公開日: 2021-01-27  

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