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2022 年度 実績報告書

微量炭酸塩安定同位体比分析技術を活用した魚類の水温/体温履歴復元手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21343
研究機関筑波大学

研究代表者

西田 梢  筑波大学, 生命環境系, 特任助教 (10708374)

研究分担者 石村 豊穂  京都大学, 人間・環境学研究科, 准教授 (80422012)
白井 厚太朗  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
キーワード安定同位体比 / 質量分析計 / 魚類 / 骨格 / 構造炭酸塩 / 温度復元
研究実績の概要

脊椎動物の骨や歯の硬組織はリン酸塩を主成分とし、数%の炭酸基を含んでいる。これを構造炭酸塩と呼び、構造炭酸塩の酸素安定同位体比は、変温動物であれば生息環境の温度や環境水を、恒温動物であれば体温や環境水を記録するので、その積極的な活用が可能になれば新たな生態情報の抽出が実現できる。しかしながら、魚類硬組織の多くは分析可能重量を満たせないために、これまでは同位体温度計の検証の術がなく、安定同位体比を活用したアプローチが実現できていなかった。本研究では、魚類硬組織(骨・歯など)の構造炭酸塩の同位体比分析のための前処理法・分析法を検討し、炭素・酸素同位体比情報の環境・生態指標としての有効性を検討する。
2022年度は、4温度区で飼育実験を実施したマサバ個体について、脊椎骨・中骨・尾びれの骨の炭素・酸素安定同位体比分析を実施した。3か所の部位について、いずれも飼育水温と骨格の酸素同位体比には有意な水温依存性が確認された。また、酸素同位体ー水温関係式は、部位によってオフセットがあり、環境復元の際には注意が必要である。また、炭素同位体比は温度との相関は弱く、脊椎骨と中骨が近い値を示し、尾びれは2-3‰程度それらよりも高い値を示した。

本研究課題のまとめとして、魚類の骨試料の前処理方法や分析手法を検討し、さらに、これまで報告例に乏しい魚類の骨の構造炭酸塩の炭素・酸素同位体比を明らかにした。酸素同位体比は温度依存性が確認でき、環境指標として骨の構造炭酸塩を活用できるポテンシャルがあることを提示できた。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Strong Coupling between Biomineral Morphology and Sr/Ca of Arctica islandica (Bivalvia)?Implications for Shell Sr/Ca-Based Temperature Estimates2022

    • 著者名/発表者名
      Brosset Cornelia、Hoche Nils、Shirai Kotaro、Nishida Kozue、Mertz-Kraus Regina、Schone Bernd R.
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 12 ページ: 500~500

    • DOI

      10.3390/min12050500

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Intra- and interspecific variability in offspring size in nautilids2022

    • 著者名/発表者名
      Tajika Amane、Landman Neil H.、Slovacek Mariah、Nishida Kozue、Morita Wataru、Witts James D.
    • 雑誌名

      Lethaia

      巻: 55 ページ: 1~17

    • DOI

      10.18261/let.55.3.1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Extracting daily isotopic records on fish otolith Trachurus japonicus by combining micro‐milling and micro‐scale isotopic analysis (MICAL‐CF‐IRMS)2022

    • 著者名/発表者名
      Muto Daichi、Ishimura Toyoho、Takahashi Motomitsu、Nishida Kozue
    • 雑誌名

      Rapid Communications in Mass Spectrometry

      巻: 36 ページ: e9366

    • DOI

      10.1002/rcm.9366

  • [雑誌論文] Contrasting life-history responses to climate variability in eastern and western North Pacific sardine populations2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Tatsuya、Takahashi Motomitsu、Chung Ming-Tsung、Rykaczewski Ryan R.、Komatsu Kosei、Shirai Kotaro、Ishimura Toyoho、Higuchi Tomihiko
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 5298

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33019-z

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Latitudinal cline in the foraging dichotomy of loggerhead sea turtles reveals the importance of East China Sea for priority conservation2022

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Junichi、Watabe Akemi、Takuma Shunichi、Tanaka Kentaro、Shirai Kotaro、Murakami‐Sugihara Naoko、Arita Mamiko、Fujita Kento、Nishizawa Hideaki、Narazaki Tomoko、Yamashita Yoshiya、Kameda Kazunari
    • 雑誌名

      Diversity and Distributions

      巻: 28 ページ: 1568~1581

    • DOI

      10.1111/ddi.13531

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Coupling between biomineral morphology and Sr/Ca of Arctica islandica (Bivalvia); Implications for shell Sr/Ca-based temperature estimates2022

    • 著者名/発表者名
      Cornelia Brosset, Nils Hoche, Kotaro Shirai, Kozue Nishida, Regina Mertz-Kraus, Bernd R. Schone
    • 学会等名
      The World Congress of Malacology
    • 国際学会
  • [学会発表] 二枚貝殻を用いた水温・溶存酸素濃度の モニタリング手法の検討:英虞湾での垂下実験を例に2022

    • 著者名/発表者名
      西田 梢, 田中健太郎, 佐藤圭, 樋口恵太, 漢那直也, 杉原奈央子, 白井厚太朗, 岩橋徳典, 永井清仁, 弓場茉裕, 石川彰人
    • 学会等名
      第17回バイオミネラリゼーションワークショップ
  • [学会発表] 安定同位体分析技術の進展:クランプトアイソトープとは2022

    • 著者名/発表者名
      西田梢
    • 学会等名
      千葉大学セミナー「古水温復元指標あれこれ-原理から応用まで-」
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a method for estimating environments Pacific saury experienced using otoliths and eyeballs2022

    • 著者名/発表者名
      石村 拓未、黒崎 大生、巣山 哲、冨士 泰期、石村 豊穂、小川 奈々子、吉川 知里、原田 洋太、大河内 直彦、伊藤 進一
    • 学会等名
      JpGU2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Contrasting life-history responses to climate variability in eastern and western North Pacific sardine populations.2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Sakamoto, Motomitsu Takahashi, Ming-Tsung Chung, Ryan R. Rykaczewski, Kosei Komatsu, Kotaro Shirai, Toyoho Ishimura, and Tomihiko Higuchi.
    • 学会等名
      The international small pelagic fish in Lisbon
    • 国際学会
  • [学会発表] 耳石及び眼球を用いたサンマ当歳魚の経験環境の推定方法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      石村拓未・巣山哲・冨士泰期・筧茂穂・石村豊穂・小川奈々子・吉川知里・原田洋太・伊藤進一
    • 学会等名
      水産海洋学会
  • [学会発表] 高解像度耳石δ18O分析と数値解析による東シナ海マアジの生息水深推定 ?3次元回遊経路復元を目指して?2022

    • 著者名/発表者名
      武藤 大知, 坂本 達也, 高橋 素光, 北島 聡, 石村 豊穂
    • 学会等名
      地球化学会
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/koz_n/

  • [備考] 筑波大学研究者情報システム

    • URL

      https://trios.tsukuba.ac.jp/ja/researcher/0000004403

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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