生物アーカイブ試料を用いた人新世の解析：琵琶湖におけるケーススタディ

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H00208
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 大河内 直彦 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門, 部門長 (00281832)
• 研究分担者: 木庭 啓介 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (90311745) ; 高津 文人 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 室長 (30514327) ; 小川 奈々子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学センター), グループリーダー (80359174) ; 石川 尚人 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学センター), 副主任研究員 (80609389)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 生物アーカイブ

研究実績の概要

琵琶湖において，京都大学生態学研究センターがかつて採取し，ホルマリン漬けで保存されている各種の魚など生物アーカイブ試料を倉庫の中から選択した。それらの多くは，1962年および1963年に採取されたイサザ，カマツカ，カジカ，ハス，フナなどの魚種であり計約20試料になる。それらの一部について個別アミノ酸の窒素同位体比についてGC/C/IRMS（ガスクロマトグラフィー／燃焼／同位体比質量分析計）を用いて測定した。その結果，以前から指摘されていたようにイサザの栄養段階は，20世紀初頭から21世紀初頭に至る100年間にわたって3.2-3.3であり，この期間を通してほぼ変化がないことが追認された。またハスについては，1962－1963年は栄養段階が3.0付近であったのが，1980年代には3.6付近にまで上昇していたことが新たに明らかにされた。
方法論については，アミノ酸炭素同位体比の測定法について2020年に論文発表したものに改良を加えスピードアップさせた。またアミノ酸の窒素同位体比の測定についても，GC/C/IRMSを用いる方法と，EA/IRMS（元素分析計／同位体比質量分析計）を用いる方法とを比較してその検証を行い，論文としてまとめて投稿した。

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

分析法の改良や，試料の選択やアミノ酸の窒素同位体比測定などについて，おおむね予想どおりに進捗している。

今後の研究の推進方策

2022年度はさらなる試料について分析を行うとともに，最終年度であるため，結果のとりまとめを行う予定である。年度末には総合地球環境研究所で行われる「同位体環境学シンポジウム」で本研究の成果を講演し，本基盤Ａに参加していない研究者とも議論する予定である。

備考

上のサイトは，研究者が所属する部署のweb pageであり，月に一回更新されているものである

研究成果

• [雑誌論文] Abyssal fauna, benthic microbes and organic matter quality across a range of trophic conditions in the Pacific Ocean. (2021)
  • 著者名/発表者名: Nomaki, H., Rastelli, E., Alves, A., Suga, H., Kitahashi, T., Tsuchiya, M., Ogawa, N. O., Matsui, Y., Seike, K., Miyamoto, N., Corinaldesi, C., Manea, E., Ohkouchi, N., Danovaro, R., Nunoura, T., and Amaro, T.
  • 雑誌名: Progress in Oceanography 巻: 195 ページ: 102591
  • DOI: 10.1016/j.pocean.2021.102591
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Influence of ocean currents on the diets of demersal fish communities in the western North Pacific revealed by their muscle carbon and nitrogen isotopic compositions. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, N. F., Ogawa, N. O., Chikaraishi, Y., Yamaguchi, M., Fujikura, K., Miyairi, Y., Yokoyama, Y., Nagata, T., and Ohkouchi, N.
  • 雑誌名: Frontiers in Marine Science 巻: 8 ページ: 465
  • DOI: 10.3389/fmars.2021.641282
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Analytical development of seamless procedures on cation-exchange chromatography and ion-pair chromatography with high-precision mass spectrometry for short-chain peptides. (2021)
  • 著者名/発表者名: Takano, Y., Oba, Y., Furota, S., Naraoka, H., Ogawa, N. O., Blattmann, T., and Ohkouchi, N.
  • 雑誌名: International Journal of Mass Spectrometry 巻: 463 ページ: 116529
  • DOI: 10.1016/j.ijms.2021.116529
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Development and applications of a liquid chromatography method for the compound- and enantiomer-specific stable carbon isotope analysis of amino acids in environmental samples (2021)
  • 著者名/発表者名: Yuchen Sun, Naoto F. Ishikawa, Thomas M. Blattmann, Nanako O. Ogawa, Hodaka Kawahata, Yoshinori Takano, Naohiko Ohkouchi
  • 学会等名: Ocean Science Meeting 2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 水晶体の同位体分析による魚類の回遊経路復元手法の開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 原田洋太，伊藤進一，小川奈々子，吉川千里，石川尚人，大河内直彦
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Nitrogen isotope mapping in the North Pacific using a marine nitrogen isotope model (2021)
  • 著者名/発表者名: Chisato Yoshikawa, Masahito Shigemitsu, Akitomo Yamamoto, Akira Oka, Naohiko Ohkouchi
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Sub-microgram sulfur isotope analysis for the biological, geological, and extraterrestrial samples by sensitivity-improved EA/IRMS (2021)
  • 著者名/発表者名: Nanako O. Ogawa, Toshihiro Yoshimura, Takeru Kochi, Junichiro Kuroda, Yoshinori Takano, Naohiko Ohkouch
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [備考] 海洋研究開発機構 生物地球化学センター 大河内直彦
  • URL: https://www.jamstec.go.jp/biogeochem/member/ohkouchi/index.html