Using nitrogen isotope analysis of otoliths to understand long-distance migrations of fish

利用耳石的氮同位素分析来了解鱼类的长距离洄游

基本信息

批准号：
21K14910
负责人：
原田洋太
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14910/
关键词：
耳石窒素同位体回遊魚魚類回遊経路窒素安定同位体海洋

项目摘要

地球温暖化の進行とともに広域回遊魚の回遊経路が変化し、国際的な資源管理がより困難を極めることが予想される中、これらの生物の回遊経路を正確に推定することが強く求められている。サンマなどの小型回遊魚の回遊経路を推定するために、近年、耳石の酸素同位体比分析が使用されるようになった。しかし、海水温に強く依存する酸素同位体比では一般に、海水温の変化がより顕著な緯度方向の移動についてはわかるものの、経度方向については明らかにすることが難しい。そこで、耳石の他の定量的な情報を組み合わせた解析が不可欠である。本研究では、小型回遊魚の回遊履歴を精度良く推定するために、窒素同位体比の微量測定法を応用して耳石日周輪に沿った時系列窒素同位体比分析を実施し、対象の個体が回遊中に食べた餌の履歴を復元する手法を開発した。この新しい手法は、さまざまな水産有用種への応用が可能であることも明らかにした。また、眼球の同位体分析による、回遊魚の移動履歴復元手法の開発も行った。マサバを対象として水晶体の同位体分析方法の開発を行い、その研究結果を論文にまとめた（Harada et al. in review, Frontiers in Marine Science）。水晶体を用いて、稚魚期から捕獲時を含む一生を通しての同位体比履歴を高時間解像度で復元する方法を開発した。個々のアミノ酸の窒素同位体分析から魚の成長と共に変化する栄養段階の履歴、それに加えて回遊中に食べた餌の窒素同位体比の履歴も復元する事が可能になった。今回開発した水晶体の分析方法はあらゆる日本の有用種、例えばサンマやアジにも利用する事ができることも検証し分かった。

随着全球变暖的进展，预计广阔的迁徙鱼类的迁移途径将会发生变化，使国际资源管理变得更加困难，迫切需要准确估算这些生物的迁移途径。耳石的氧同位素比分析最近已用于估计小迁移鱼类（例如索里）的迁移途径。但是，尽管强烈依赖于海水温度的氧同位素比通常表明海水温度变化更为明显的纬度运动，但很难阐明经度方向。因此，必须分析有关耳石的其他定量信息的组合。在这项研究中，我们开发了一种方法来准确估计小迁移鱼类的迁移历史，该方法使用沿耳石腹泻的氮同位素比分析的痕量测量方法，以及一种恢复目标个体在迁移过程中靶向的食物史的方法。它还揭示了这种新技术可以应用于各种有用的渔业。我们还开发了一种使用眼睛的同位素分析来恢复迁徙鱼类迁移史的方法。我们开发了一种用于鲭鱼晶状体的同位素分析的方法，并在一份论文中总结了研究结果（Harada等人。我们已经开发了一种使用镜头在高时间分辨率时恢复同位素比历史的方法，包括少年时期和捕获时间。单个氨基酸的氮同位素分析现已能够恢复随着鱼类生长的变化以及在迁移过程中诱饵的氮同位素比的史而变化的营养阶段。还验证了这次开发的镜头分析方法可用于所有有用的日本物种，例如索里和马鲭鱼。