倉田奨励金研究報告書｜2018 年度（第 50 回）助成■受領№1360

安定同位体比を用いて魚類の移動履歴を推定する手法の開発

代表研究者

太田 民久

富山大学 学術研究部理学系

助教

ない。しかし、δ13C、δ15N、及びεNdなどの安定

1．研究⽬的候変動や⼈間活動による環境の変化は、資源有⽤同位体⽐は海域間で値が変化する (Mcmahon et

種や希少種を含む⽔産⽣物の⾏動を著しく変化さ

al., 2013: Van de Flierdt et al., 2016: Matsubatashi,せる。そのため、⽣物の⾏動を把握することは、対

unpublished data)。 海洋でも空間的に値の差があ

象種を保全し資源の持続性を⾼める上で基礎的なるこれらの安定同位体⽐を⽤いれば、海産⿂種にもデータとなる。しかし、⿂類の移動履歴を推定する

上記Matsubayashi et al. (2017)の⼿法を応⽤でき⼿法の開発は発展途上であり、効果的な資源保護対ると予測される。そして、本研究では脊椎⾻のδ13C、策を打ち出す上で障害となっている。そこで近年、

δ15N、及びεNdから海産⿂類の移動履歴を推定する安定同位体⽐を追跡⼦(トレーサー)として⽤いたことを⽬的に研究を⾏った。

回遊⽣態研究が注⽬されている。
安定同位体⽐による⿂類の移動履歴推定⼿法では、⽿⽯中のストロンチウム同位体⽐( Sr/ Sr)分8786

析がよく知られている（Kennedy et al., 2002）。しかし、⽿⽯中安定同位体⽐を⽤いた分析は、⽿⽯が炭酸カルシウムで構成されている事から、適応可能な元素はO、C、Sr（Caと似た取り込まれ⽅をする）に限られていた。さらに、海⽔中87Sr/86Srは、⼀様

2．研究内容分析試料2017 年 2 ⽉、⽔揚げされた寒ブリ計 15 個体を⼊⼿した。そのうち 5 個体が太平洋に⾯する⾼知県室⼾岬産の個体、10 個体が⽇本海に⾯する富⼭県氷⾒湾産の個体である。これらの各個体から脊の値を⽰すため、⽿⽯の87Sr/86Srは海洋⽣物のトレ椎⾻を取り出し、凍結乾燥させた。凍結乾燥後のーサーとしては利⽤できない。また、海洋表層⽔中試料は冷蔵庫で保存した。

δ18Oは緯度が⾼くなるに伴い値が減少する傾向はあるが(Mcmahon et al., 2013)、詳細な履歴を復元するためには、他の元素の同位体⽐分析結果も同時に必要となる。
こ の 問 題 を 解 決 す る た め 、 Matsubayashi etal.(2017)によって⿂類脊椎⾻中の硫安定同位体⽐(δ34S)から移動履歴を復元する⼿法が開発された。

分析⽅法―δ15N、δ13C
凍結乾燥した脊椎⾻の各椎体を、研磨機を⽤いて、2 つの円錐状に削り出した。削り出した椎体は、クロロホルム＋メタノール溶液(2:1)に 6 時間以上浸して脱脂した。次に、椎体を 0.1N NaOH

脊椎⾻は⽿⽯と同様に年輪状に成⻑することがわ溶液に 10 時間浸し、NaOH 溶液を取り除いた後かっている。そのため、稚⿂の時期から漁獲時に⾄イオン交換⽔で 3 回洗浄した。洗浄後、椎体の⾼るまでの同位体⽐の変動履歴を計測する事が可能さをはかり、凍結冷却アダプターを取り付けた滑である。ところがδ Sは海洋で⼀様の値を⽰すた⾛式ミクロトームを⽤いて、頂点から 10 等分にスめ、海洋のみを⽣息地とする海産⿂類には適応できライスした。スライス切⽚は、頂点を Section1、34倉田奨励金研究報告書｜2018 年度（第 50 回）助成
最下部の切⽚を Section10 とした。スライスした同個体Muroto1の他の切⽚(11.9‰〜13.5‰)と⽐べ

脊椎⾻は脱灰を⾏い、コラーゲンを抽出した。

著しく低い値が分析された (Fig.1,2)。
海産⿂類は有機物を⾷物の取り込みを通じて得抽出した脊椎⾻中コラーゲン中の安定同位体⽐
分析は、IR-MS (DELTA V ADVANTAGE,
Thermo Fisher Scientific)によりδ15N、δ13C を分析した。
分析⽅法―εNdるため、δ13C・δ15N値は栄養段階やベースラインによる影響を強く反映する。δ 13CはMuroto1、Muroto3等の個体は⾼く、それに対しMuroto2、Muroto5、⽇本海⽔揚げ個体の値は低い傾向がある(Fig. 1)。海洋におけるベースラインのδ13C値アイ
ソスケープ (Macmahon et al., 2013)によると、オ

δ15N、δ13C分析⽤の試料と同様に、椎体を2つホーツク海（北海道東部の海域）が-25‰~-30‰との円錐状に削り出した。削り出した椎体は、形成さ著しく値が低い。北海道⻄部・南東部ではその地域れた年輪(Fig. 4)に沿ってハサミでAge毎に切り分より⽐較的⾼い値となる。そのため、寒ブリが⽣息け、ユニパックに取り分け冷蔵庫で保存した。全個した海域によってベースラインのδ13C値が異なる体のAgeは3であったため、各個体の椎体から4つことにより、δ13C値の個体間での差が⽣じている(Age 0 ~ Age 3)の切⽚を得た。

可能性も考えられる。また、Muroto1のSection5中切り出した切⽚は2回ずつ超⾳波洗浄機を⽤いてδ 15N値が、同個体Muroto1の他の切⽚(11.9‰〜洗浄を⾏い、酸洗浄済みの50ml メタルフリーチュ13.5‰)と⽐べ著しく低い値(6.0‰)が分析されたーブに保存した。

(Fig. 2)。⽇本列島周辺海域におけるベースライン

切⽚は乾燥後、酸洗浄済みのガラスバイアルに移のδ15N値は、太平洋の北緯約42°以南、東経約し替え、マッフル炉にて450℃で約4時間燃焼して145°以⻄で顕著に値が低い。Muroto1のSection5灰化させた。

が著しくδ15N値が低いことは、この海域に⽣息し灰化した試料は酸洗浄済みのテフロンバイアルた可能性がある事を⽰唆する。に移し替え、富⼭⼤学のクリーンルーム内で酸分解した。酸分解した試料からNdを陽イオンカラムおよびLnレジンカラムを⽤いて分離・抽出した。そεNd分析結果分析できた切⽚数は60個の全切⽚のうち21個での後、表⾯電離型質量分析計(TIMS)を⽤いてNdのあり、切⽚がひとつ以上分析できた個体は15個体の同位体⽐を分析した。

全試料のうち13個体であった。分析できなかった切⽚については、椎体から円錐に削り出す際にサンプ分析結果

ル量が少なくなってしまったため分析不可能だっδ13C・δ15N 分析結果た事や、脊椎⾻中に蓄積されていたNd量が少なか脊椎⾻は中⼼部から外縁に向かい成⻑するため、った事が理由に考えられる。

脊椎⾻の中⼼部の切⽚であるSection1が稚⿂の時

⽇本海表層⽔はεNd = -7.4 〜 -8.9、⽇本周辺の期、最も外縁の切⽚であるSection10が最も成⻑し太平洋表層⽔はεNd ＝ -4.0〜 -5.6、親潮はεNdた時期に形成されたコラーゲンと考えられる。同⼀＝ -3.1〜-3.6と分析されている(Amakawa et al.,個体における脊椎⾻中コラーゲンのδ13C・δ15Nは2004)。本研究では、この範囲内の値や近似した値ともに、幼⿂期に形成された⾻部位と成⿂期に形成が計測された脊椎⾻切⽚が多い。例えば、太平洋側された部位で値の変化が⼩さいといえる。

⽔ 揚 げ 個 体 で あ る Muroto1 は 、 3y の 切 ⽚

しかし、個体間での値にはδ13C・δ15Nともに差(Muroto1-3y)のεNdが-3.1±0.9であり、親潮の値(εがみられる。特に、δ13C値においてはMuroto1、Nd

Muroto3 の 個 体 は ⾼ く 、 そ れ に 対 し Muroto2 、で2つ以上の切⽚中εNdが計測できた個体では、切Muroto5、⽇本海⽔揚げ個体の値は低い傾向がある。

⽚間で異なる海域の値を⽰したものもある。例えば、(添付資料 Fig. 5) また、δ15N値の特徴的な変動と⽇本海⽔揚げ個体であるHimi4-1yの切⽚がεNd ＝

しては、Muroto1のSection5のδ15N値が6.0‰と、-7.9±2.5であり、⽇本海表層⽔の値(εNd = -7.4〜＝ -3.1〜-3.6)の範囲内であった。また、⼀個体

倉田奨励金研究報告書｜2018 年度（第 50 回）助成-8.9)の範囲内であったが、Himi4-3yの切⽚はεNd＝ -3.2±1.6であり、親潮の値の範囲内であった。
また、Muroto5-1yの切⽚(εNd ＝ -6.3±2.4)のように、前述の先⾏研究で分かっている⽇本海・太平
洋・親潮以外の値が計測されたものもあった(Muroto5-1y,Himi1-1y,Himi2-3y,Himi3-1y,Himi5-3y) (Table 1)。これらの結果から、海産⿂類のネオジム同位体⽐から対象⿂の移動履歴を推定できる可能性が⽰唆された。
しかし、⾻中のNdが微量であることから分析が不可能な試料も多く、カラム処理時のNdの回収率や機械の分析条件などを改善する必要がある。
３．発表（研究成果の発表）
太⽥⺠久、脊椎⾻のNd同位体⽐を⽤いたブリの回遊履歴推定、⽇本⽔産学会（東京、2019）

Fig.1:成⻑に伴うδ13C値の変動

Fig.2: 成⻑に伴うδ15N値の変動

Table 1 2017年に捕獲された脊椎⾻Nd同位体⽐値の変動