2020 Fiscal Year Annual Research Report
Physiological regulation of heat exchange during thermoregulation in fishes
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18K14513
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
中村 乙水 長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 助教 (60774601)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 外温性魚類 / 体温 / 心拍数 / 体温調節 / 熱交換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
外温性魚類は外界の水温を使って体温を調節しているが、冷水中で失った体温を回復する際には熱の交換が活発になるなど、なんらかの生理的な調節によって外界との熱の交換を調節していることが示唆されている。また、魚体のサイズが大きくなるほど熱の交換は遅くなる。熱の交換の調節方法の仮説としては、「鰓が熱交換器として働いており、血流や海水の流量を変化させることで熱の交換を調節している」ことが考えられる。そこで、生きた魚に体温調節が必要な温度環境を経験させ、動物搭載型記録計を用いて魚の体温、心拍といった生理情報を計測する飼育実験を行った。
今年度は前年度までに実施した飼育実験と同様の実験をブリ属のカンパチとヒラマサを用いて行った。。対象魚に体温と心拍数を記録するデータロガーを装着し、飼育水温と低水温環境を交互に経験させ、体温と心拍数の変化を記録した。前年度までに得られてた魚種と同様に心拍数は水温変化を与えると、低水温環境では極端に低下し、その後の飼育水温中での体温回復期には上昇した。研究期間全体を通じて得られた全部の魚種のデータを統合して解析したところ、体温と心拍数の関係は、低水温にさらされた時の急激な心拍数の低下および体温回復期の高い心拍数により、体温が同じでも心拍数が異なるという円環状になっていた。また、低水温環境中だけに着目すると、その時の水温と相関して心拍数は低下しており、自律神経による制御と温度依存の影響の両方によって心拍数が変化することが示唆された。体温変化と水温から熱収支モデルを用いて全身熱交換係数の変動を推定したところ冷える時よりも温まる時の方が高い傾向が見られ、また推定された全身熱交換係数は心拍数と正の相関が見られた。このことから、魚が水温変化を経験したことで変化した心拍数が全身熱交換係数に影響することが示唆された。
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