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2022 年度 実施状況報告書

生物骨格の微量同位体比分析技術の深化:森林保全に向けた両生類の環境・生態履歴復元

研究課題

研究課題/領域番号 22K19197
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 岩井 紀子  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50630638)
白井 厚太朗  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)
石村 豊穂  京都大学, 人間・環境学研究科, 准教授 (80422012)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワード安定同位体比 / 両生類 / 森林保全 / リン酸カルシウム / 構造炭酸塩 / 温度復元
研究実績の概要

脊椎動物骨格には、数パーセント程度の炭酸基が含まれており、これは構造炭酸塩と呼ばれている。本研究の目的は、構造炭酸塩の安定同位体比の分析技術の開発を行うことで、世界的に分析例に乏しい両生類の骨・歯の安定同位体比から環境・生態履歴を復元する手法を提案することである。この分析技術を確立することで、両生類においてこれまでよく分かっていなかった生息環境や生態情報の理解が進み、森林生態系の保全や資源管理上、有用な情報を提示することができる。

2022年度は、骨格試料中の構造炭酸塩の安定同位体比分析の前処理方法について、解剖時のクリーニング方法や乾燥方法を検討した。骨試料から組織を除去する際には、薬品等を用いずに手作業で付着する有機物を除去することが望ましい。また、乾燥は自然乾燥と凍結乾燥を行ったが、両者による同位体分別の有意な違いは見られなかった。アマガエル試料について、骨の部位ごと(大腿骨、あごの骨など)に炭素・酸素安定同位体比分析を進めている。先行研究と比較した結果、種ごとに炭素・酸素同位体比は違いが見出され、生息環境の差異や生態の差異を反映している可能性が考えられる。このような結果から、次年度は生態の違いに注目し、複数種で安定同位体比の比較を進めていく予定である。

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

硬組織の構造炭酸塩の分析では、試料の前処理方法や分析法を検証することが重要なため、初年度は技術検証を中心に行った。両生類サンプルについては次年度に同位体比分析を進める予定である。

今後の研究の推進方策

2023年度は、飼育環境の情報が分かる飼育個体および野外個体の解剖作業と分析用試料の作成をし、複数種の炭素・酸素安定同位体比の分析を行い、種間差や生態の違いを比較する。また、温度や水の安定同位体比の情報を基に、構造炭酸塩の分別の温度依存性を検証する。得られたデータを基に、両生類の硬組織の構造炭酸塩の同位体比がどのような環境・生態指標として活用できるか総括を行う。

次年度使用額が生じた理由

2022年度は試料の前処理作業に時間がかかってしまい、分析のための出張が十分に行えなかった。次年度は、関係機関で協力しながら、早めの時期に分析作業を実施することでしっかりと分析・議論を行いたい。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1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

    • 査読あり
  • [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, T., Takahashi, M., Chung, M.T., Rykaczewski, R.R., Komatsu, K., Shirai, K., Ishimura, T., Higuchi, T.
    • 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] Estimation of growth rate, survival rate, and longevity of the endangered Otton Frog (Babina subaspera) using the capture-mark-recapture method2022

    • 著者名/発表者名
      Noriko Iwai
    • 雑誌名

      Herpetological Conservation and Biology

      巻: 17 ページ: 548-552

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
      Junichi Okuyama, Akemi Watabe, Shunichi Takuma, Kentaro Tanaka, Kotaro Shirai, Naoko Murakami‐Sugihara, Mamiko Arita, Kento Fujita, Hideaki Nishizawa, Tomoko Narazaki, Yoshiya Yamashita, Kazunari Kameda
    • 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/

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公開日: 2023-12-25  

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