最近の研究では、主要栄養元素であるカルシウム(δ44/40Ca)と非必須元素のストロンチウム(δ88/86Sr)の安定同位体比が、陸上脊椎動物や海産魚類の新しい栄養段階指標となる可能性が示されている。本研究では、大型無脊椎動物を主体とする河川食物網において、その生理的な違いにもかかわらず、脊椎動物と同様のCaおよびSr同位体分別の傾向が存在するかどうかを検証した。琵琶湖集水域の上流と下流で、河川大型無脊椎動物、小型ハゼ類とその潜在的金属源(河川水、礫面付着物、陸上植物リター)のδ44Ca、δ88Sr値、および87Sr/86Srを決定した。87Sr/86Srから、カワゲラ幼虫、甲殻類、ハゼ類は主に水生Sr源に依存していることが明らかになった。ガガンボ、トビケラ、カゲロウ、ヘビトンボ、トンボの幼虫の87Sr/86Srが高いことから、植物リターを介した陸上からの寄与が大きいことが示唆された。δ44Caとδ88Srの正の相関は、同様のCaとSrの供給源が存在し、Srは必須ではないがCaとSrの安定同位体比が同様の同位体分別傾向を示すことを示唆した。また、δ44Caとδ88SrはSr/Ca比と正の相関、δ15Nと負の相関を示し、CaとSrの安定同位体比に栄養段階効果があることが示唆された。また、大型の流下有機物食のトビケラ幼虫における44Caと88Srの濃縮は、これらの栄養段階効果の例外であった。海産魚類と陸産脊椎動物の栄養段階効果である44Caと88Srの減少は、大型無脊椎動物を主体とする河川食物網においても、その生態は異なるものの存在することが確認され、細胞レベルあるいは分子レベルでCaとSr同位体分別のメカニズムがこれらの分類群間で共通なものであるかもしれないと考えられる。
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