マングローブ生態系の全球的生物多様性観測の完成に向けた国際共同研究

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21KK0115
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 梶田 忠 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (80301117)
• 研究分担者: 佐藤 行人 琉球大学, 医学部, 准教授 (20566418) ; 今井 秀行 琉球大学, 理学部, 教授 (10359987) ; 津田 吉晃 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40769270) ; 磯和 幸延 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 特命助教 (70782572) ; ARTIGASRAMIREZ MARIADANIELA 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 協力研究員 (40893269) [辞退] ; 和智 仲是 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 助教 (40635299) [辞退] ; 鍵谷 進乃介 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 専門研究員 (00914996) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2021-10-07 – 2027-03-31
• キーワード: 環境DNA / メタバーコーディング / 種多様性 / 底生生物 / 魚類 / マングローブ

研究実績の概要

本研究は、マングローブ生態系の魚類と底生生物の生物多様性を、環境DNAメタバーコーディングを用いて全球的に把握することを目的にしている。広範囲な海外現地調査と国際共同研究を実施することで、十分に研究が進んでいなかったマングローブ生態系の広範囲な生物種の分布パターンを、統一的な非侵襲的手法で、従来よりも早く容易に比較解析することが可能になる。
■2023年4月-8月には代表者がマレーシアサバ大学に客員教員として滞在して、同大学における研究実施体制を現地の共同研究者らと共に確立し、サバ州におけるフィールドワークと研究活動を実施した。また、2024年1-2月には同大学から共同研究者を日本に招へいし、西表研究施設においてメタバーコーディング解析実験を中心とする研究活動を行った。同様にマレーシアでは、3月にノッティンガム大学マレーシア校の研究者を日本に招へいし、他事業で得たセネガル、南アフリカ、インド、スリランカ、タイ、インドネシア、フィリピン等のデータを加えた予備的解析を行なった。これにより、論文完成までの道筋について具体的な計画を立てた。また、マレーシアサバ州および半島部にからのデータ取得と解析については、概ね、完成までの目処がたった
■2024年1月にはブラジルの共同研究者を日本に招へいし、メタバーコーディング解析実験を中心とする研究活動を共同で行った。また、次年度以降の研究活動と現地調査について計画をたてた。これにより、計画調書に記載の予定を一部変更して、ブラジルでの調査と研究をオーストラリア・メキシコ等よりも先に進めることになった。
■2023年7月には代表者がコロンビアを訪れ、マングローブ関係の国際会議であるMMM6において研究発表を行った。この国際会議では、オーストラリアおよびコロンビアの共同研究者らと今後の共同研究や現地調査について協議することができた。

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

■マレーシア・サバ州内の現地調査は、2022年度に実施予定だったが、Sabah Biodiversity Centre(SaBC)等からの調査許可(AccessLicence)の取得に時間がかかったため遅れていた。しかし、2023年度になって、対象地域の全てから調査許可が得られ、かつ、代表者が現地に長期滞在して、共同研究者らと集中的に現地調査を実施できたことにより、2023年度内にサバ州におけるほぼ全ての現地調査終了することができた。
■2022年度末に確立したブラジル側共同研究者との研究体制は、2023年度後期にはさらに進めることができた。2024年1月にはブラジル側共同研究者を日本に招へいし、琉球大学においてメタバーコーディング解析やデータ解析を共に行い、ブラジルのマングローブ域のデータを得ることができた。また、2024年度以降の具体的な研究実施の計画を立てることができた。これらの進展を鑑み、計画調書に記載した予定を変更して、ブラジルでの調査・研究を他の地域に先駆けて、前倒しで実施することになった。2024年度には現地共同研究者に、ブラジル国内でさらに現地調査を実施できる見込みである。
■2023年度には、コロンビアで開催されたマングローブの国際会議の場において、オーストラリアの共同研究者と現地調査と共同研究の実施計画について協議した。上記の通り、計画調書に記載のものとは順番を入れ替えて、2024年度以降はブラジルとの共同研究を先に実施し、オーストラリアでの調査はその後に実施する。ただ、2024度中には現地調査の実施体制についてさらに準備をすすめる予定である。

今後の研究の推進方策

新型コロナウィルスの感染拡大による活動制限は、2023年度当初には世界各国でほぼ終了したため、現地調査の計画もたてやすくなった。また、対面でのミーティングも各国で再開され、複数の国際会議で本研究の内容を発表すると共に、共同研究者らと直接協議できる機会が増えた。
2024年度以降は新型コロナウィルスによる活動制限の影響はほぼ考慮することなく、研究活動を実施できるだろうと予想している。上記の通り、当初の計画を一部変更しブラジルの調査を先に進めると同時に、2023年度内に開始した、他の広域観測プロジェクトとの連携をさらに進めて研究を実施できると考えている。特に、環境DNAを用いた広域観測網であるANEMONEとの連携は密に進め、新たに、本研究を含む複数の国際的共同研究ネットワークが連携するANEMONEの国際観測を実施する計画がある。この計画を進めることで、本研究で目的とするマングローブの生物多様性の全球的観測をより進めやすくなる見込みである。

次年度使用額が生じた理由

年度末近くにブラジルからの研究者の3週間程度の招へいを予定していたが、直前になって先方の都合により、出張期間が短縮になった。これにより、旅費の支出が予定を下回り、次年度使用額が生じた。この次年度使用額は、2024年度に実施する現地調査により解消される見込みである。

備考

上記のホームページはJSPS研究拠点形成事業で実施中の授業課題に関連するものであり、本科研費事業が費用の一部を負担して実施したワークショップや研究成果なども掲載している。

研究成果

• [国際共同研究] マレーシアサバ大学/ノッティンガム大学マレーシア校(マレーシア)
  • 国名: マレーシア
  • 外国機関名: マレーシアサバ大学/ノッティンガム大学マレーシア校
• [国際共同研究] 北スマトラ大学(インドネシア)
  • 国名: インドネシア
  • 外国機関名: 北スマトラ大学
• [国際共同研究] フィリピン大学ディリマン校/ミンダナオ州立大学ナアワン校(フィリピン)
  • 国名: フィリピン
  • 外国機関名: フィリピン大学ディリマン校/ミンダナオ州立大学ナアワン校
• [国際共同研究] サンパウロ州立パウリスタ大学(ブラジル)
  • 国名: ブラジル
  • 外国機関名: サンパウロ州立パウリスタ大学
• [雑誌論文] Mangrove plants using deoxyribonucleic acid barcodes for enhancing biodiversity and conservation (2024)
  • 著者名/発表者名: M. Basyuni, R. Syahbana, A.B. Rangkuti, N.A. Pradisty, A. Susilowati, L.A.M. Siregar, S.S. Al Mustaniroh, A.A. Aznawi, A. Mubaraq, E.R. Ardli, S.H. Larekeng, V. Leopardas, Y. Isowa, T. Kajita
  • 雑誌名: Global Journal of Environmental Science and Management 巻: 10 ページ: 1-20
  • DOI: 10.22034/gjesm.2024.03.27
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Understanding global mangrove biodiversity by eDNA metabarcoding (2023)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Kajita
  • 学会等名: The eDNA Society International Meeting 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Morphological, DNA barcode and eDNA metabarcoding monitoring of fish in east coastal of North Sumatera and Aceh, Indonesia (2023)
  • 著者名/発表者名: Mohammad Basyuni, Arida Susilowati, Ahmad Baiquni Rangkuti, Desrita Desrita, Ipanna Enggar Susetya, Siti Halimah Larekeng, Hidayah Abidiah , Koko Tampubolon , Yukinobu Isowa, Tadashi Kajita
  • 学会等名: The eDNA Society International Meeting 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Monitoring fish biodiversity using eDNA metabarcoding in a World Natural Heritage Island, Iriomote, Okinawa, Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Bernadeth Grace Pananganan, Yukinobu Isowa, Maria Daniela Artigas Ramirez , Takashi Yamamoto , Masaki Miya , Tadashi Kajita
  • 学会等名: The eDNA Society International Meeting 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of the Fish Biodiversity in Mangrove Ecosystem in Nakara River at Iriomote Island, Japan using MiFish eDNA Metabarcoding (2023)
  • 著者名/発表者名: Severino G. Salmo III, Yukinobu Isowa, Takashi Yamamoto, Tetsuya Sado, Katsuya Ito, Mohammad Basyuni, Shinya Imura, Keiichi Ishigaki, Masaki Miya, Tadashi Kajita
  • 学会等名: The eDNA Society International Meeting 2023
  • 国際学会
• [学会発表] MANGROVE BIODIVERSITY OBSERVATION BY eDNA METABARCODING (2023)
  • 著者名/発表者名: Kajita T., Wee A.K.M., Basuni M., Salmo G.S.III., Sivaipram I., Fall J., Peer N., Artigas R.M.D., Isoa Y., Leopardas V. and Nakaoka M.
  • 学会等名: 6th World Conference on Marine Biodiversity
  • 国際学会
• [学会発表] Challenges to Understand Global Mangrove Biodiversity by eDNA Metabarcoding (2023)
  • 著者名/発表者名: Kajita, T., Shan Wee, A.K., Basyuni, M., Salmo III, S., Fall, J., Sivaipram, I., Peer, N., Von Der Heyden, S., Leopardas, V., Sivakumar, K., Ranawana, K., Nazre Saleh, M., Chen, L., Ahsan Habib, K., Artigas Ramirez, M.A., Isowa, Y., and Suleiman, M.
  • 学会等名: 6th Mangrove, Macrobenthos and Management Conference (MMM6)
  • 国際学会
• [学会発表] Environmental DNA (eDNA) metabarcoding of ichthyofauna in Asian mangrove ecosystems revealed spatial challenges in community-level analysis (2023)
  • 著者名/発表者名: Wee, A.K.S., Isowa, Y., Yee, L.F., Chu, C., Tan, A.Y.H., Susilowati, A., Basyuni, M., Kajita, T.
  • 学会等名: 6th Mangrove, Macrobenthos and Management Conference (MMM6)
  • 国際学会
• [学会発表] Assessment of Fish Biodiversity in Two Biogeographic Regions (Sorsogon and Oriental Mindoro) using eDNA metabarcoding: An Emerging Tool in the Philippines,6th Mangrove (2023)
  • 著者名/発表者名: Naputo, C.F.P., Isowa, Y., Artigas, M.D., Gerona Daga, M.E.,, Kajita, T., Salmo S.G.
  • 学会等名: Macrobenthos and Management Conference (MMM6),2023,2023,,1
  • 国際学会
• [学会発表] Assessment of Fish Diversity in Mangrove Ecosystem of Thailand using eDNA metabarcoding (2023)
  • 著者名/発表者名: Sivaipram, I., Isowa, Y., Punnnarak, P., Artigas, M.D., Kettratad, J., Ponyong, B., Paphavasit, N., Kajita, T.
  • 学会等名: 6th Mangrove, Macrobenthos and Management Conference (MMM6)
  • 国際学会
• [備考] Workshop: JSPS C2C mangroves
  • URL: https://c2c.mangroves.info/workshop
• [学会・シンポジウム開催] Symposium "Understanding biodiversity hotspots using eDNA" at The eDNA Society International Meeting 2023 (2023)
• [学会・シンポジウム開催] 5th International Workshop for Mangrove Biodiversity Studies by eDNA Metabarcoding (2023)