| 研究課題/領域番号 |
19H03028
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
入江 貴博 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (30549332)
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| 研究分担者 |
狩野 泰則 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (20381056)
福森 啓晶 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, JSPS特別研究員(PD) (60746569)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 貝殻 / 温度 / 酸素安定同位体 / ストロンチウム / アラゴナイト / 腹足類 / 浮遊幼生 |
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| 研究実績の概要 |
加入量の変動は、水産生物の資源量を決める重要な決定因子である。本研究では、個体発生初期に浮遊幼生期を持つ水産ベントスに対象を絞り、各個体群への加入の規模を海洋環境に基づいて正確に予測するための手法の確立を目指している。海洋生物を対象とした研究においては、個体群間での個体の移動は定量化が難しく、このことが加入量の推定精度を著しく下げている。そこで本研究では、熱帯から温帯にかけての複数の野外個体群でサンプリングを行い、次世代シーケンサーを用いた集団規模での遺伝子解析、浮遊幼生期に作られた貝殻の微量元素分析、浮遊幼生の飼育実験を組み合わせることで、個体群レベルでの水産ベントスの移動分散を定量化するための情報を収集している。
2019年度には、過去に実施した飼育実験で得られた貝殻に対して行った安定同位体分析・微量元素分析の結果を報告する論文原稿を執筆した。これは21℃から34℃までの６段階の水温で腹足類の同種個体を飼育した実験で、成長が完全に終わるまでの期間に作られた貝殻の酸素安定同位体比とカルシウムに対するストロンチウムの濃度(Sr/Ca)を個体ごとに測定した。統計解析の結果、酸素安定同位体比は温度に対して直線的な負の依存性を示し、高精度の温度計として利用できることが確認された。反対に、Sr/Caは同一温度内での個体間でのばらつきが無視できないほどに大きく、経験温度の絶対値を個体ごとに推定するためには、（別の微量元素に関する情報を考慮するなど）さらなる改良が必要であることが示唆された。以上の成果は2020年にGeochimica et Cosmochimica Acta誌に掲載された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2019年度は、国内５個体群とミクロネシアでのサンプリングを予定通りに実施することができたが、2020年度は新型コロナウイルス流行のため、海外でのサンプリングは断念せざるをえなかった。2019年11月からは琉球大学瀬底研究施設に長期滞在して、複数の温度実験区を設けた浮遊幼生の飼育実験を実施したが、2020年度は新型コロナウイルス流行のため、飼育実験ができなかった。次世代シーケンサーを用いたアプローチに関しては、研究対象としている腹足類２種の全ゲノム解読が完了して、科学論文として情報を公開するための準備に着手しつつある。一塩基多型の種内地理的変異情報を取得するためのシーケンシング作業も順調に進行している。また、2020年度にはレーザアブレーションICP質量分析を用いた貝殻の微量元素組成の定量化作業に着手した。さらにこれとは別に、電子線マイクロアナライザーを用いた貝殻の微量元素組成の定量化作業も精力的に進めることができた。ただし、貝殻に含有されるストロンチウムの相対濃度はたいへん低いため、その濃度を用いて個体の経験温度を正確に推定するためには、装置に由来する各種系統誤差の効果的な除去が不可避であることが確認された。この問題を解決するべく、適切な標準試料の準備と最適な測定手順の策定を現在進めている。研究全体の作業量がたいへんに膨大であるため、遺伝的多型に関するビックデータの解析や、スーパーコンピューターを用いた粒子追跡の数値計算については、当初の予定に対して作業が遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年度も前年度からの新型コロナウイルの流行が続いており、海外でのサンプリングは実施が難しいと思われる。国内でのサンプリングは、流行の状況を随時判断しつつ遂行したい。また、琉球大学瀬底研究施設での幼生の飼育実験も、新型コロナウイルの流行が収束していない場合には断念せざるをえないだろう。これらのアプローチとは対照的に、これまでに得られた知見を公表するための学術論文執筆、遺伝的多型に関するビックデータの解析、電子線マイクロアナライザーを用いた貝殻の分析といった作業は出張を伴わずに進められるため、本年度はこれらのタスクに集中して取り組む予定である。オンラインで実施される学会にも参加して、これまでの研究成果を発表していく予定である。
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