hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大気大循環モデルによる下層・中層大気の波動と積雲対流の比較研究

各国の代表的な中層大気大循環モデルにおける赤道域の大気波動を、比較研究した。前年度に行った下部成層圏の波動の解析にひき続き、今年度は上部成層圏、中間圏の波動を解析した.その結果、中間圏における高速ケルビン波が中間圏の運動量且収支に果たす寄与はどのモデルでも小さく、また、多くのモデルで無視可能に近いことがわかった.中間圏におけるケルビン波の重要性については諸説あるが、今回は下層大気における積雲対流も含めて多くのモデルについて解析しており、現実大気においても同様であることがほぼ確実となった.一方、これまで中間圏下部では、その重要性についてほとんど議論すらされたことのない、太陽非同期潮汐が、幾つかのモデルでは一定の役割を果たしていることが示された。さらに、積雲パラメタリゼーションのクロージャーの仮定に応じて、波動励起特性がどのように変わるかを示した。(以上、Horinouchi et al.,2003)熱帯での積雲対流により励起される波動をさらに調べるため、気象メソスケールモデルの鉛直高度範囲を100kmまで拡大した初めての数値実験を行ない、中間圏界面における波動砕波の過程を明らかにした(Horinouchi et al.,2002).モデルの設定を様々に変えてさらに調べ、大気光イメージング観測に見られる砕波との対応関係を示した(Horinouhi,2003,J.Atmos.Solar Terr.Phys.,投稿中)。本年度はまず、大気大循環モデル(GCM)の相互比較研究の基礎となる、観測データの解析を行なった。具体的には、集中観測TOGACOAREにおける気象ドップラーレーダーのデータを用い、赤道域での降水の変動成分、特にスペクトルの研究を行なった。その結果、GCM評価に必要なデータを得ると同時に、人工衛星の赤外データを用いた従来に問題があることを示した(Horinouchi [2002],印刷中)。本研究では、積雲活動の時間空間変動成分の大きさが一つの鍵となるが、従来法はそれを過大評価するため、正しく評価が行なえない。次いで、各国の代表的なGCMにおける、赤道域の積雲対流活動と大気波動の相互比較を行った。この比較研究では、大量のデータを処理し、グリッド配置や出力形式の異なるモデル間の比較を行う必要がある。これを効率良く行なうためのデータ解析ソフトウェアを、研究補助者に開発させた。その上で、現在鋭意解析を進めている。その結果、モデル間の大気波動の違いは、モデル中の積雲パラメタリゼーションに大きく依存することがわかった。波動が運ぶ運動量は、モデル間で最大2桁程度異なる。赤道域下部成層圏には準2年周期振動(QBO)という現象があるが、これまで多くのGCMがQBOを再現出来ないことが問題視されてきた。しかし、モデル中の積雲活動と観測データを比較した結果、積雲パラメタリゼーションを付加せずにQBOを再現するのは、むしろ非現実的であるということがわかった。現在投稿論文を準備中である。
変色無髄歯の漂白に関する実験的研究

変色無髄歯の成立因子を解明するために、種々の起因物と考えられる物質を用いて実験的に変色歯を作製し、変色原因について詳細な検索を行うとともに、walking bleach法を基本とした漂白法に関する基礎的検索を行った。さらに、今まで臨床的に使用されていなかった種々の漂白剤について効果を比較し、より効果的で安全性の高い漂白法の検討を行い、以下の知見を得た。1.無髄歯変色の機序とその漂白に関する基礎的研究各種変色原因物質により作製した変色歯について、写真撮影ならびに色彩色差計による測色を行ったところ、それぞれ明度、色差に原因物質間で相違がみられ、経時的変化も認められ、血色素中のPorphyrinが最も強く変色に関与すると考えられた。さらに、30%H_2O_2と過ホウ酸ナトリウムによる漂白は、血色素由来の変色に対して顕著に漂白効果が認められた。X線マイクロアナライザーによる分析結果から、血色素による変色部位からFeイオンは検出されなかったことから、従来より考えられてきた変色歯の成立原因である硫化鉄の関与はきわめて少ないと思われた。2.各種薬剤による変色無髄歯の漂白法に関する研究血液による変色無髄歯に対して、酸化剤、還元剤およびキレート剤の各漂白剤の漂白効果を比較検討したところ、酸化剤に最も高い効果が認められ、この酸化剤の中では、30%H_2O_2と過ホウ酸ナトリウム、次いで30%H_2O_2および過ホウ酸ナトリウム単独、過酸化尿素の順に漂白効果が高かった。これらの結果より、30%H_2O_2とほぼ同様の漂白効果が認められ、安全性が高いと報告されている過ホウ酸ナトリウム単独での使用が推奨される。さらに、従来から組織為害性の少ないと報告されている過酸化尿素にも漂白効果があることが本研究で明らかとなった。今後、これら安全性の高い薬剤を臨床的に応用することが研究課題として望まれる。
中国農業・農家の経済計算と所得分配-農家個票調査・地域統計にもとづく社会経済分析

2003年4月より2006年3月にいたる三年の研究期間中に、SARS、鳥インフルエンザ、さらに歴史認識にかかわる政治問題等の予期せぬ事態にほんろうされたが、何とか中国五カ所の県および県級市において、農家調査を含む各種調査を実現できた。すなわち2003年度には黒竜江省方正県、2004年度は河北省廊方市安次区、江蘇省常熟市、2005年度には江蘇省常熟市(継続)、広東省高要市、四川省剣閣県において農家の所得形成と地域経済循環をテーマに、ミクロ、セミマクロにわたる経済調査を実施した。また年度ごとに中国側海外共同研究者若干名を日本に招請し、現地調査の準備もしくはその結果にかかわる打ち合わせを兼ねて国際シンポジウムを開催し、あわせて日本農業における農家所得と構造調整をテーマに現地調査を行った。このうち中国での農家調査は、いわば中国の指定統計にあたる国家統計局農村経済調査隊のサンプル農家を対象とするもので、各地域80100戸の記帳原票にもとづく正確な農家経済の把握が可能になっている。その他の調査としては、県政府、郷鎮政府、行政村、農家、金融機関、農村企業を対象とする調査票調査とインタビュー調査を行い、ミクロな農家所得形成にかかわるマイクロテータの背後にある地域内外との間の経済循環の概要把握に努めた。農家調査にかかわるデータ入力は中国側に委託し、2006年6月現在で江蘇省常熟市を除く入力結果を入手済みである。今後すべてのデータが揃うのを待って、本格的なデータ解析が行われる予定である。今年度の調査・研究は、年度はじめに調査対象地の中国で発生したSARSの影響を受け、当初の予定を組み直して実施せざるを得なかった。まず68月の段階で地域資金循環にかかわる基本的な調査の枠組みと農家調査票および県郷村調査表の内容を日本側で詰めた。ついで中国国内におけるSARSの鎮静を確認した上で、9月初旬に中国側共同研究者9人を日本に短期招聘し、上記日本側の検討をたたき台に、調査対象地域、調査の枠組みおよび各種調査票・表の改訂を行った。あわせて十勝農業を対象に、農家の所得形成をテーマとする現地調査を実施した。また日本での協議を踏まえ中国側で持ち帰り検討した結果、三年度にわたる調査の対象地域を5箇所とし、初年度は黒龍江省方正県にて12月に実施することとした。12月の調査は中国側3人、日本側4人で実施され、農家調査については方正県統計局傘下の農村調査隊に委託して行われた。指定統計である農家経済調査の県内対象農家すべてを我々の調査対象とし、従来はウイークであった農家の資金循環や資本形成を含む豊富なデータを得ることができた。1月から3月まで二度に分け、中国側の調査責任者である謝揚研究員を東京大学社会科学研究所に招聘し、同じく中国側メンバーであり折から日本貿易振興会アジア経済研究所に留学中の陳剣波研究員とあわせ、初年度調査の総括およびデータクリーニング、入力などの手順、次年度調査について打合せ、あわせて地域資金循環に関係する先行研究の検討を共同で行った。今年度の調査・硯究は、まず前年度末に国務院発展研究中心農村部に委託して実施した黒竜江省方正県の農家調査結果を検討するとともに、フォーマットにのっとりデータ入力を同部(曽瓊鋭研究員)に委託し、マイクロデータよりなるデータベースを作成した。ついで04年8月21-29日をコア期間として河北省廊坊市安次区において農村調査を実施した(田嶋、池上、山口真美、および謝揚、林煥軍)。並行して行われた農家調査の個票データは国務院発展研究中心農村部によって年度半ばにかけて入力された。05年1月3-10日をコア期間として、江蘇省蘇州地区常熟市において農村調査を実施するとともに(田嶋佐藤、池上山口真美、厳善平=別途予算、森路未央=在

広州日本国領事館、郭建軍、劉光明、朱守銀)、これに先だって上海復旦大学などで事前調査を行った。しかし現地地方政府の同意が得られず、農家調査については積み残した。05年2月18-23日の間、これまでの研究成果を踏まえて田嶋が訪台し、政治大学経済系(黄紹恒教授)、台湾大学経済系(陳添枝教授)、中華経済研究院(林〓君研究員)にて研究交流を行うとともに、中央研究院近代史研究所、国史館等で関連する歴史資料を収集した。05年3月6-13日の間、中国側共同研究者(謝揚、曽瓊鋭、林煥軍、宋洪遠、劉光明、朱守銀)を日本に招請し、今年度調査結果についてのワークショップを行う一方、「構造調整下の中国農村経済」と題する国際シンポジウムを開催した(3月12日、東京大学)。またこの期間を利用し、熊本、鹿児島等で農業構造調整をテーマとする農村調査を実施するとともに(田嶋、大島、西野真由、山口が参加)、農林水産省にて日本農業の構造問題、日中農産物貿易等についてインタビューを行った(池上が参加。伊藤健一総括審議官など)。今年度は日中関係の悪化を懸念した中国側の都合で、夏に予定されていた2回の農家調査が延期となり、秋から冬にかけて集中的に取り組まざるをえなかった。そのため一部調査データの入力作業を次年度以降に繰り越さざるをえなかった。まず夏の段階で田嶋および山口真美(研究協力者)が北京に赴き、国務院発展研究中心農村部にて海外共同研究者の徐小青、謝揚と今年度の調査・研究について打ち合わせを行った。引き続き田嶋は山東省において農業構造問題および農家負担問題を調査し(済南、日照、諸城、青島)、山口は四川省成都市にて農家調査にかかわる資料収集を行った。05年11月初旬に海外共同研究者である徐小青、于保平、林煥軍(以上、国務院発展研究中心農村部)、朱鋼(中国社会科学院農村発展研究所)を日本に招請し、長野県において施設農家と農協の指導について調査すると共に、東京にて前年度調査の総括とあわせて中国の農業・農村問題をテーマに国際シンポジウムを行った。また農林水産省にて日本農業の構造問題、日中農産物貿易等についてインタビューを行った(池上、田嶋が参加。06年1月初旬に広東省肇慶地区高要市にて農家調査、県郷村レベルのインタビュー調査およびアンケート調査を実施した(田嶋、池上、西野真由=研究分担者、山口真美、森路未央=研究協力者、謝揚、林煥軍ほか)。06年1月中旬に、前年度調査で積み残した江蘇省蘇州地区常熟市における農家調査を農業部農村経済研究中心に委託して実施した(宋洪遠、朱守銀=海外共同研究者ほか)。さらに06年3月初旬に、四川省広元地区剣閣県にて農家調査および県郷村レベルのインタビュー・アンケート調査を実施した(田嶋、池上、山口、朱鋼、郭建軍=海外共同研究者ほか)。
地域における在日朝鮮・韓国人の祭りとエスニック・アイデンティティ強化に関する研究

本研究の目的は、一つには民族の新たな祭りが朝鮮・韓国人にとって社会・文化的に、そして精神的にどのような意味を持つのかという点を考察することにあった。そのために事例として東京荒川区の「荒川ノリマダン」、川崎市の「桜本プンムルノリ」、京都東九条地域の「東九条マダン」、大阪生野区の「生野民族文化祭」、そして福岡市の「三・一文化祭」を取り上げ、それらへの参加者、および地域の人たちにフォーマル、インフォーマルなインタヴューをすることで資料を収集した。在日韓国・朝鮮人の多く場合、戦前から明瞭な根拠もなく社会的差別を被ってきた。今日、彼らの多くが日本で生まれた二、三世、あるいは四世の世代になり、地域の日本人と共に教育を受け、育ってきた。彼らの多くは日本が母国であるという意識を持つ一方で、社会的差別を受け、これまで自分たちの祖先伝来の文化や自分たちに対して否定的なイメージしか持てなかった。そういう彼らが、韓国・朝鮮の民族的な祭りを日本人も含む地域の中で創造・実施することを通じて韓国・朝鮮人でもなく、日本人でもない「在日」としてのエスニック・アイデンティティを「再建させ」、自分たちのプライドを回復させ、プラスの自己像をもち始めてきた。民族的な祭りは「在日」としてのアイデンティティのより所になり、学習することによって「客体化された文化」が習得されていき、それが彼らのとくに子供の世代の文化として根付き始めている。上述のアイデンティティ確立のプロセスだけでなく、その他の多くの共通点(たとえば、彼らの置かれた社会・地理学的周縁性、グラスルーツの運動としての地域運動、祭りと平行した諸活動の実施、祭りを中心にした子供の重要性)などとともに、違い(たとえば、メンバーシップ、祭りの内容、祭り実施の空間、継続性)が比較の結果分かった。本研究の目的は、民族の祭りが朝鮮・韓国人にとって社会・文化的、精神的にどのような意味を持つのかを考察することである。平成5年度は、日本に朝鮮・韓国人のどのような祭りがあるのかを調査し、そのうちの5事例(東京都江戸川区三河島、川崎市、大阪市生野区、京都市西九条、福岡市)で行われてきた朝鮮・韓国人の祭り(民族文化祭)をとりあげ、現地を訪れて祭りを担ってきた中心人物らに(1)祭りがどのような過程を経て創造され、(2)彼らの同胞や周辺の日本人との間にどのような協力関係が作り出され、(3)それがどのようにして維持されてきたか、そして(4)結果的にそれへの参加者はどのように精神的に変化してきたかという点に焦点を当てて調査した。済州島出身者がとくに集住する江戸川と生野の場合には、祭りの担い手のメンバーシップは日本人には閉ざされているが、他の3箇所の場合、朝鮮・韓国人の出身地は多様性に富み、メンバーシップは日本人にも開放されている。とくに、後者の場合、日本人の身体障害者などこれまでの社会的弱者も多く参加している点が特徴として挙げられる。5事例の場合、祭りは1980年代以降始められた点で共通しており、祭りを担う朝鮮・韓国人は地域の人たちであり、祭りは地域運動の一環と考えられている。そういった点で、祭りが彼らのエスニック・アイデンティティの強化を促すという精神面での影響力の存在、そしてイデオロギーを越えて祭りを中心に朝鮮・韓国人が協力しあうという点でも共通しているのだが、どのような過程を経て創造されてきたのかという点に関しては、個々の地域の特殊事情が大きく反映し、互いに異なっている。ただ、生野区の祭りが他の地区での祭りの創造に大きく影響を与えたことははっきりしている。本研究の目的は、一つには民族の新たな祭りが朝鮮・韓国人にとって社会・文化的に、そして精神的にどのような意味を持つのかという点を実証することにあった。

在日朝鮮・韓国人の多く場合、戦前から明瞭な根拠もなく社会的差別を被ってきた。今日、彼らの多くが日本で生まれた二、三世、あるいは四世の世代になり、地域の日本人と共に教育を受け、育ってきた。彼らの多くは日本が母国であるという意識を持つ一方で、社会的差別を受け、これまで自分たちの父祖伝来の文化や自分たちに対して否定的なイメージしか持てなかった。そういう彼らが、朝鮮・韓国の民族的な祭りを日本人も含む地域の中で実施することを通じて韓国・朝鮮人でもなく、日本人でもない「在日」としてのエスニック・アイデンティティを「再建させ」、自分たちのプライドを持ち、プラスの自己像をもち始めてきた。民族的な祭りは「在日」としてのアイデンティティのより所になり、学習することによって習得されていき、彼らのとくに子供の世代の文化として根付き始めている。東京荒川区の「荒川ノリマダン」、川崎市の「桜本プンムルノリ」、京都東九条地域の「東九条マダン」、大阪生野区の「生野民族文化祭」、そして福岡市の「三・一文化祭」には上に述べたような「在日」としてアイデンティティが確立されていくという共通点だけでなく、その他の多くの共通点、そして違いが地域の特殊性を反映して見られる。今後、在日韓国・朝鮮人の民族イメージの形成について日本人側と韓国・朝鮮人側から考察していきたい。
多様性肺結節データベースの構築と自己学習型画像診断支援システム開発の基礎研究

本研究では,敵対的生成ネットワーク(GAN)モデルを用いた医用画像データベースの構築と,生成画像データによる自己学習型画像診断支援システムの開発を行う.具体的には,胸部CT画像を対象とし,特定の画像所見を持つという条件を満たした肺結節画像の生成法の開発を行い,また,生成データ及び新規ラベル無データを用いた追加学習法の検討を行う.成果として,画像診断精度の向上,及び生成データと学習モデルの公開による本研究分野の発展への貢献が期待される.本研究では,敵対的生成ネットワーク(GAN)モデルを用いた医用画像データベースの構築と,生成画像データによる自己学習型画像診断支援システムの開発を行う.具体的には,胸部CT画像を対象とし,特定の画像所見を持つという条件を満たした肺結節画像の生成法の開発を行い,また,生成データ及び新規ラベル無データを用いた追加学習法の検討を行う.成果として,画像診断精度の向上,及び生成データと学習モデルの公開による本研究分野の発展への貢献が期待される.
高イソフラボン味噌醸造法に関する大豆蒸煮法の検討

研究目的:近年,機能性を有する大豆加工食品が注目を集めている,これら大豆の味噌加工行程における加熱処理工程の違いによるイソフラボン含有量を調査し,味噌の高付加価値化への検討を行った.研究方法:大豆「スズカリ」,米麹;白麹「雪こまち」塩「天日塩」を供試し,圧力蒸煮釜を用いて,A;20分煮熟,B;40分煮熟,C;20分蒸熟,D;40分蒸熟を行い6割麹味噌に仕込み,官能評価と明度およびイソフラボン含有量の調査をした.官能評価は,仕込み6ヶ月後に「色」,「香り」,「味」および「組成」の4項目を5段階(1=良い,3=普通,5=悪い)で評価し,明度は,ミノルタCR-200色彩色差計を用い,6ヶ月後,12ヶ月後に測定した.イソフラボン含有量は,仕込み直後と6ヶ月後の味噌についてHPLCで測定をした.結果および考察:イソフラボン含有量・・・乾物味噌100g中のイソフラボン量の比較では,仕込み直後では,C;150.18mg>D;140.61mg>A;112.34mg>B;110.42mgとなり,仕込み6ヶ月後では,C;93.19mg>D;90.66mg>B;75.83mg>A・74.89mgとなり,仕込み直後6ヶ月後ともに蒸熟が煮熟より高い値となった.官能評価・・・平均値で比較すると,A;2.92,B;3.00,D;3.08,C;3.42とAが,他の3種より高く評価され,Cは3.42と低く評価された.項目別では,色の評価は,Dが2.7と高く,香りの評価は,Aが2.7と高く,味の評価は,AとBが2.3と高く,組成では,BとDが2.3と高く評価された.味噌の明度・・・明度Y値で比較すると,仕込み6ヶ月後は,A;23.6>B;22.26>C;18.9>D;15.5となり,仕込み12ヶ月後は,A;18.7>B;18.4>C;16>D;13.7となった.以上の結果,蒸熟味噌は,煮熟味噌よりイソフラボンが高い値となり,また,処理時間が長いほど組成の評価は高いが,香りの評価が低くなった.明度は,蒸熟味噌が煮熟味噌より暗く,処理時間が長くなるほど暗い味噌となった.適切な処理時間を選定する事によりイソフラボン含有量が高い味噌醸造の可能性が示された.研究目的:近年,機能性を有する大豆加工食品が注目を集めている,これら大豆の味噌加工行程における加熱処理工程の違いによるイソフラボン含有量を調査し,味噌の高付加価値化への検討を行った.研究方法:大豆「スズカリ」,米麹;白麹「雪こまち」塩「天日塩」を供試し,圧力蒸煮釜を用いて,A;20分煮熟,B;40分煮熟,C;20分蒸熟,D;40分蒸熟を行い6割麹味噌に仕込み,官能評価と明度およびイソフラボン含有量の調査をした.官能評価は,仕込み6ヶ月後に「色」,「香り」,「味」および「組成」の4項目を5段階(1=良い,3=普通,5=悪い)で評価し,明度は,ミノルタCR-200色彩色差計を用い,6ヶ月後,12ヶ月後に測定した.イソフラボン含有量は,仕込み直後と6ヶ月後の味噌についてHPLCで測定をした.結果および考察:イソフラボン含有量・・・乾物味噌100g中のイソフラボン量の比較では,仕込み直後では,C;150.18mg>D;140.61mg>A;112.34mg>B;110.42mgとなり,仕込み6ヶ月後では,C;93.19mg>D;90.66mg>B;75.83mg>A・74.89mgとなり,仕込み直後6ヶ月後ともに蒸熟が煮熟より高い値となった.官能評価・・・平均値で比較すると,A;2.92,B;3.00,D;3.08,C;3.42とAが,他の3種より高く評価され,Cは3.42と低く評価された.項目別では,色の評価は,Dが2.7と高く,香りの評価は,Aが2.7と高く,味の評価は,AとBが2.3と高く,組成では,BとDが2.3と高く評価された.味噌の明度・・・明度Y値で比較すると,仕込み6ヶ月後は,A;23.6>B;22.26>C;18.9>D;15.5となり,仕込み12ヶ月後は,A;18.7>B;18.4>C;16>D;13.7となった.以上の結果,蒸熟味噌は,煮熟味噌よりイソフラボンが高い値となり,また,処理時間が長いほど組成の評価は高いが,香りの評価が低くなった.明度は,蒸熟味噌が煮熟味噌より暗く,処理時間が長くなるほど暗い味噌となった.
双ロール法による自動車用Mg-Alクラッド材の高速成形および温間プレス加工性

近年,地球環境問題の観点からCO_2排出量の削減が求められている.自動車業界では燃費向上によるCO_2排出量の削減のために車体軽量化が図られている.本研究では,自動車用Mg-Al合金のクラッド材を,溶湯から直接薄板の作製が可能であるロールキャスターを利用して低コストで作製することを考案した.実験では適切な製造条件を明らかにし,製造された薄板材の温間における成形性(絞り特性)について調査した.また,最終的にはクラッド材の実用的な温間成形法についても検討している.近年,地球環境問題の観点からCO_2排出量の削減が求められている.自動車業界では燃費向上によるCO_2排出量の削減のために車体軽量化が図られている.本研究では,自動車用Mg-Al合金のクラッド材を,溶湯から直接薄板の作製が可能であるロールキャスターを利用して低コストで作製することを考案した.実験では適切な製造条件を明らかにし,製造された薄板材の温間における成形性(絞り特性)について調査した.また,最終的にはクラッド材の実用的な温間成形法についても検討している.平成19年度は,下記の点について明らかにした。(1)横型双ロールキャスターの製作,製造条件の探索(群馬大学:渡利)150mm幅のクラッド製造のための横型ロールキャスターを製作した。ロール表面にはディンプルをつけることで,表面付近の急速冷却条件を緩和し,健全な板材を製造できるように工夫してある。また,クラッド材の製造条件は,ロールの周速度が一定の場合,マグネシウム溶湯の液相線温度の15°C程度上の温度,アルミニウム合金の液相線温度の30°C程度上の温度で製造できることが判明した。(2)溶湯注湯系の制御モデルの構築(小山高専:山崎)溶湯を注油する数理モデルを構築し,数理モデルを用いて注湯をフィードフォワード制御するシステムを構築した。これによって,注湯の際に液面変動の少ない安定した注湯系を確立することができた。この成果は,国際会議ICPNS2007において発表している。(3)ロールキャスティング実験と板材の評価150mm幅のクラッド製造実験を行い,製造された板材の評価を行った。(1)長手方向,幅方向の板厚分布の測定をおこなったところ,板厚のばらつきは5%以内であることを確認した。(2)結晶組織の観察を行い,マグネシウム合金,アルミニウム合金の結晶組織の平均結晶粒径は,38ミクロン,56ミクロンであることを明らかにした。(3)クラッド材の引張試験の結果,板材の製造条件によってはマグネシウム,アルミニウムの界面に剥離が発生することが判明した。剥離の対策にについては20年度引き続いて継続して実験を行う。平成20年度は,下記の点について明らかにした.(1)縦型双ロールキャスターの製作,製造条件の探索(群馬大学:渡利)150mm幅のクラッド製造のための縦型ロールキャスターを製作した.ロール表面にはディンプルをつけることで,表面付近の急速冷却条件を緩和し,健全な板材を製造できるように工夫した.また,クラッド材の製造条件は,ロールの周速度が一定の場合,マグネシウム溶湯の液相線温度の15°C上の温度,アルミニウム合金の液相線温度の30°C程度上の温度で製造できることが判明した.(2)溶湯注湯系の制御モデルの構築(小山高専:山崎)溶湯を注油する数理モデルを構築し,物理モデルを用いて注湯をフィードフォワード制御するシステムを構築した.今年度は,注湯の際に液面変動の少ない安定した注湯系を確立することができた.この成果は,国際会議AMPT2008において発表している.(3)ロールキャスティング実験と板材の評価150mm幅のクラッド製造実験を行い,製造された板材の評価を行った.(1)長手方向,幅方向の板厚分布の測定をおこなったところ,板厚のぱらつきは5%以内であることを確認した.(2)結晶組織の観察を行い,マグネシウム合金,アルミニウム合金の結晶組織の平均結晶粒径は,それぞれ3060ミクロン,4080ミクロンであった.(3)クラッド材の弘張試験の結果,板材の製造条件によってはマグネシウム,アルミニウムの界面に剥離、または膨れが発生することが判明した.
アポトーシスを可視化するマウスの開発とその応用

生体において、アポトーシスは生理学的,病理学的に極めて重要な役割を担っていると考えられている。しかしながら、生体内において、アポトーシスがいつ、どのような臓器で、どのような生理機能に関わっているか,疾患のどの場面で細胞死が関与しているかは、充分には解明されていない。我々は、このような課題を克服し、生体におけるアポトーシスの意義をより明確にする為に、アポトーシスをモニターできるマウスを作製し、種々の遺伝子改変マウスとの交配を行った。具体的には、まず、(1)アポトーシス実行に不可欠の現象である「ミトコンドリアの膜透過性亢進」を時空間的に定量評価できるマウス、(2)アポトーシス実行に直接関わる蛋白質分解酵素カスペースの活性化をモニターできるマウス、の2種類を作成した。前者は、ミトコンドリア膜を赤色蛍光でラベルし、膜間腔に存在するSmac蛋白質に緑色蛍光を付加したマウスで、赤色と緑色の解離によって膜透過性変化がモニターできる。後者は、split GFPを用いてカスペース活性を定量評価できるマウスである。後者に関しては,蛍光蛋白質が充分には発現せず、モニターマウスとしては充分ではなかった。一方、ミトコンドリア膜透過性をモニターするマウスに関しては、(1)マウス由来の線維芽細胞にアポトーシス刺激を加えると、刺激の多寡に応じて蛍光活性が認められる事、(2)アポトーシス抑制分子であるBc1-2を過剰発現したマウスと交配すると、蛍光活性が認められなくなる事、の2点より、アポトーシスモニターマウスとして有用である事が示された。さらに、このマウスを用いて、発生期にアポトーシスが生じている部位を観察したところ、指間の細胞や胸腺細胞においてアポトーシスが生じている事が明らかとなった。アポトーシスは生理学的,病理学的に極めて重要な役割を担っているが、生体内において、アポトーシスがいつ、どのような臓器で、どのような生理機能に関わっているかに関しては、充分には解明されていない。本研究では、このような課題を克服する為に、アポトーシスをモニターできるマウスを作製し、生体内におけるアポトーシスを捕捉することを目的として研究を行った。(1)アポトーシスを時空間的にダイナミックに定量評価できるマウスを作製した。多くのアポトーシスは、(1)ミトコンドリアの膜透過性亢進の後に、(2)カスペースの活性化を介して実行される。そこで、(1)ミトコンドリアの膜透過性亢進をモニターできるマウス(ミトコンドリアの膜間腔局在蛋白質SmacにGFPを付加したGFP-Smac過剰発現マウス)を作製した。一方、(2)カスペースの活性化をモニターできるマウス(蛋白質スプライシング法を応用し、カスペース3の活性化に伴ってルシフェラーゼ発光をするように工夫したマウス)に関しては、目的の遺伝子をゲノムに組み込む事は成功したものの、発現量が弱く、実際の測定が難しい事が判明した。そこで、発現プロモーターを変えて、再度作製を行なう予定である。(2)ミトコンドリアの膜透過性亢進をモニターできるマウスを用いて、胎生の各時期でのアポトーシス発生場所を検討したところ、胸腺や足ひれにおいてその活性化が観察された。さらに、個体にストレスを加えた場合の反応に関して、今後検討を行う予定である。
エネルギー解放率に基づく非線形数値破壊力学の展開

本研究では、き裂まわりの塑性変形を数値計算により忠実に追跡しながら、物理モデルとして受け入れ易いエネルギー解放率(G値)を用いて、複合材における剥離も含めたき裂進展の問題を、非線形数値破壊力学の立場から検討した。そのための解析手法として、界面要素を導入したFEM解析を提案し、弾塑性材料中における静的および動的き裂進展解析に対する有効性を検証した。提案手法は、き裂進展によって新しい表面が生成される課程を界面要素という形でモデル化したものであり、表面エネルギーに等しいエネルギーの散逸を伴いながらき裂が進展するという現象を解析するための手法である。(1)本研究で開発した解析プログラム・軸対称弾性大変形問題におけるG値を計算するためのFEMプログラム・3次元有限ひずみ弾塑性問題におけるG値を計算するためのFEMプログラム・界面要素を用いた静的および動的き裂進展解析プログラム(2次元弾塑性問題)・界面要素を用いた静的および動的き裂進展解析プログラム(3次元有限ひずみ弾塑性問題)・温度依存型界面要素を用いた溶接高温割れ解析プログラム(平面応力問題)(2)本研究で検討した種種のき裂進展問題・基盤上の薄膜の座屈を伴った剥離の問題・延性き裂の進展挙動に対する材料の加工硬化特性の影響に関する検討・積層板の剥離の問題・中央切欠き材における延性き裂の進展解析・シャルピー衝撃試験における慣性力の影響に関する検討・弾性板中を動的に伝播するき裂の伝播速度に対する負荷応力の影響に関する検討・溶接高温割れに対する、試験片形状・寸法および溶接条件の影響に関する検討本研究では、き裂まわりの塑性変形を数値計算により忠実に追跡しながら、物理モデルとして受け入れ易いエネルギー解放率(G値)を用いて、複合材における剥離も含めたき裂進展の問題を、非線形数値破壊力学の立場から検討した。(1)本研究で開発した解析プログラム・軸対称弾性大変形問題におけるG値を計算するためのFEMプログラム・3次元有限ひずみ弾塑性問題におけるG値を計算するためのFEMプログラム・界面要素を用いた静的および動的き裂進展解析プログラム(2次元弾塑性問題)・界面要素を用いた静的および動的き裂進展解析プログラム(3次元有限ひずみ弾塑性問題)・温度依存型界面要素を用いた溶接高温割れ解析プログラム(平面応力問題)(2)本研究で検討した種種のき裂進展問題・基盤上の薄膜の座屈を伴った剥離の問題・延性き裂の進展挙動に対する材料の加工硬化特性の影響に関する検討・積層板の剥離の問題・中央切欠き材における延性き裂の進展解析・シャルピー衝撃試験における慣性力の影響に関する検討・弾性板中を動的に伝播するき裂の伝播速度に対する負荷応力の影響に関する検討・溶接高温割れに対する、試験片形状・寸法および溶接条件の影響に関する検討本研究の目的は、き裂まわりの塑性変形を数値計算により,忠実に追跡しながら、物理モデルとして受けいれ易いエネルギー解放率(G値)を用いて、疲労き裂も含めたき裂の問題を、非線形数値破壊力学の立場から検討する。さらに、J積分やCODに代わる、より普遍的な靭性パラメータを提案し、これを工学的問題に応用するための筋道を立てることである。平成9年度においては、以下の研究成果を得られた。(1)文献調査により延性破壊現象に関する既往の力学的解釈を整理することができた。(2)当初計画に従い、弾塑性および幾何学的非線形性を考慮して軸対称および3次元問題におけるG値を計算するためのプログラムを開発した。(3)延性破壊は材料の加工硬化特性に強く依存すると考えられ、この点に注目した理論解析を実施し、加工硬化特性や予ひずみが延性破壊現象に及ぼす影響を明らかにした。(4)残留応力を有する薄膜の剥離についてG値および相似則に基づく理論的検討を行った(5)き裂および剥離の進展解析のために、表面エネルギーに基づいたき裂進展解析法を開発した。特に、項目(5)については、き裂の進展をともなう破壊現象をき裂生成という立場でとらえ、き裂進展をシミュレーションするための新しい解析法を開発した。この解析法は、一定の表面エネルギー密度G_<cr>を有するポテンシャル関数に基づき導かれた界面要素をき裂進展面に配置し、表面エネルギー密度G_<cr>に相当するエネルギー散逸を伴いながらき裂が進展する状態を自動的に解析できるようにしたものである。この提案手法を基板上の薄膜および延性材料におけるき裂進展の問題に適用し、その有効性を検証した。本研究の目的は、き裂まわりの塑性変形を数値計算により、忠実に追跡しながら、物理モデルとして受け入れ易いエネルギー解放率(G値)を用いて、疲労き裂も含めたき裂の問題を、非線形数値破壊力学の立場から検討する。平成10年度においては、以下の研究成果が得られた。(1)平成9年度に開発された、界面要素を用いたき裂進展解析法を動的き裂進展にも適用できるように拡張し、新しく動的き裂進展解析法を開発した。

この解析法は、一定の表面エネルギー密度G_<cr>を有するポテンシャル関数に基づき導かれた界面要素をき裂進展面に配置し、表面エネルギー密度G_<cr>に相当するエネルギー散逸を伴いながらき裂が動的に進展する過程が解析できるようにしたものである。(2)上記解析法を弾性板中におけるき裂伝播解析に適用し、予荷重の増加に従いき裂進展速度が上昇し、Rayleighの表面波速度に収れんするという現象が再現された。(3)シャルピー衝撃試験を静的問題および動的問題として解析した結果、き裂面間の相互作用が同じであれば材料の降伏応力が上昇すると、強度は上昇する反面、延性と吸収エネルギーが低下することが示された。本研究では、き裂まわりの塑性変形を数値計算により忠実に追跡しながら、物理モデルとして受け入れ易いエネルギー解放率(G値)を用いて、複合材における剥離も含めたき裂進展の問題を、非線形数値破壊力学の立場から検討した。そのための解析手法として、界面要素を導入したFEM解析を提案し、弾塑性材料中における静的および動的き裂進展解析に対する有効性を検証した。提案手法は、き裂進展によって新しい表面が生成される過程を界面要素という形でモデル化したものであり、表面エネルギーに等しいエネルギーの散逸を伴いながらき裂が進展するという現象を解析するための手法である。(1)本研究で開発した解析プログラム・軸対称弾性大変形問題におけるG値を計算するためのFEMプログラム・3次元有限ひずみ弾塑性問題におけるG値を計算するためのFEMプログラム・界面要素を用いた静的および動的き裂進展解析プログラム(2次元弾塑性問題)・界面要素を用いた静的および動的き裂進展解析プログラム(3次元有限ひずみ弾塑性問題)・温度依存型界面要素を用いた溶接高温割れ解析プログラム(平面応力問題)(2)本研究で検討した種種のき裂進展問題・基盤上の薄膜の座屈を伴った剥離の問題・延性き裂の進展挙動に対する材料の加工硬化特性の影響に関する検討・積層板の剥離の問題・中央切欠き材における延性き裂の進展解析・シャルピー衝撃試験における慣性力の影響に関する検討・弾性板中を動的に伝播するき裂の伝播速度に対する負荷応力の影響に関する検討・溶接高温割れに対する、試験片形状・寸法および溶接条件の影響に関する検討
骨系統疾患の基礎的、臨床的研究7

1.骨形成不全症(OI)患者の骨膜細胞の培養4症例の骨膜小庁から培養系において増殖してくる細胞を検体とした。OI骨膜細胞は正常細胞に比して増殖能が高く、電顕観察では、粗面小胞体とライソゾームが少く、滑面小胞体とmyelin figureが多いという特徴がみられた。OI骨膜細胞におけるDNAあたりの総GAG量は、正常細胞の3050%に減少していたが、組成比は大差がなく、主成分はヒアルロン酸であった。これらの結果は、OIにおける仮骨形成が比較的良好である反面、細胞間基質の異常を示すものであろう。2.軟骨細胞のクレアチンキナーゼ、エノラーゼ、S100の測定エネルギー代謝と関連すると考えられるこれらのサブユニットをラット(一部ヒト)の成長軟骨、静止軟骨について、高感度酵素免疫測定法によって測定し、加令変化についても検討した。ラット助軟骨では、成長軟骨でCKB、α-エノラーゼ、S100βが静止軟骨よりも多かった。加令とともにCKBは減少し、S100βは静止軟骨で減少し、S100αは成長軟骨で増加した。ヒト軟骨では、管状骨でCKB、α-エノラーゼ、S100βが高値を示し、非管状骨ではαエノラーゼのみ高値を示した。これらの結果は軟骨細胞のエネルギー代謝が骨の形態や成長に密接な関連をもつことを示すものと考えられる。3.骨形成不全症(OI)患者の重心動揺の測定OI患者は転倒しやすいようで、転倒が骨折の原因となることが多く、内耳などの骨性異常による可能性も考えられる。歩行可能な6症例ついて立位の開眼、閉眼時の重心動揺を測定し、正常例、脳性まひ、軟骨形成不全症、多発生内軟骨腫、両大腿義足例の結果と比較した。OI患者の動揺は大であったが、その原因が筋力低下、骨性迷路障害などのいずれによるものか、更に筋病や二分脊推とも比較検討している。1.骨形成不全症のコラーゲンとプロテオグリカンの結合性骨形成不全枢の骨基質より調整したコラーゲン線維,プロテオグリカン,および両者をin vitroで混合したもの,のそれぞれをルテニウムレッド染色し,電顕によって観察したところ,重度骨形成不全症では,コラーゲン線維に周期的に結合しているプロテオグリカン顆粒のほとんどすべてが除去(正常例の95.2%減)されていることが判明した.この場合,プロテオグリカンの抽出率も増大していることが生化学的にも確認された.この病例の場合でも,in vitroにおいてコラーゲン線維とプロテオグリカンの再結合性が正常例の場合と同様に認められたことや,非脱灰切片におけるosteoidのユラーゲン線維とプロテオグリカン顆粒の結合性が正常に保たれていることが判明したことなどから,重度骨形成不全症では,コラーゲン線維と,周辺のプロテオグリカンなどの非コラーゲン物質との結合に弱さがあり,これがコラーゲンの異常やosteopenyとともに易骨析性の寺因の一つとなっている可能性があることが判明した.2.骨端軟骨のクレアチンキナーゼラットの助軟骨を成長軟骨と静止軟骨に分けて,それぞれのクレアチンキナーゼ値を測定したところ,両者間に差があり,その差は,管状骨軟骨と非管状骨軟骨の間にみられた差と類似していた.このことは,最近発表したachondroplasia軟骨における結果と比較すると,短肢をきたす骨系統疾患の病因を考える上で興味ある所見である.3.骨形成不全症の骨基質グリコサミノグリカン分析本疾患では,ヒアルロン酸が特異的に対いことが判明した.これは骨細胞の代謝機能の異常の一つをあらわすものと考えられ,現在培養系においても検索をおこなっている.1.骨形成不全症(OI)患者の骨膜細胞の培養4症例の骨膜小庁から培養系において増殖してくる細胞を検体とした。
BCG菌のリボソームRNA及び薬剤耐性遺伝子のクローニングと医学への応用

BCG菌は,リボソームRNA遺伝子を1つ持つ事,又,大腸菌のRNAポリメラーゼが認識する事の出来るプロモータを1つ持つ事が,明らかとなった.大腸菌では7つのリボソームRNA遺伝子, 2つのプロモーターを持つのに,である.この事とヒトの病気との関連について以下に述べる.rRNA遺伝子の研究成果から, BCG菌では恐らくリボソームRNAの合成量も少なく,従って,リボソームの数も少ないであろう.この事は, BCG菌の遅発育性と無関係ではないだろう.そもそも結核菌は何故遅く増殖するのかその理由は不明である.数千以上の酵素反応が関与し,数百以上の酵素反応制禦系が関与していると考えられよう.そして今,蛋白合成系に限って云えば,遅発育性に適した制御機構が次第に分って来た.この遅発育性と,結核菌が多くの脂質を含む事が,その特有な細胞寄生性病理像を作っている事となって居り,従って,本研究は結核病理の分子機構に新しい知見を提出していると云える.リボソームRNA遺伝子の塩基配列の比較研究は,進化論的研究の有力な手段となっているが,最近,この分野の業績は,次に述べる様に医療に応用される様になった.リボソームRNAの塩基配列を観察すると,広い菌種で保存されている部分と,菌種により異なる部分がある.この点を利用し感染症のプローブ診断が出来る.細菌は数多くのリボソームを有し,従って,リボソームRNAも多い.各菌種にユニークな塩基配列を人工合成し,これをプローグとして用いる. BCG菌の16SリボソームRNA遺伝子の塩基配列の研究は,その点でも,重要な知見を提供する事になった.BCG菌は,リボソームRNA遺伝子を1つ持つ事,又,大腸菌のRNAポリメラーゼが認識する事の出来るプロモータを1つ持つ事が,明らかとなった.大腸菌では7つのリボソームRNA遺伝子, 2つのプロモーターを持つのに,である.この事とヒトの病気との関連について以下に述べる.rRNA遺伝子の研究成果から, BCG菌では恐らくリボソームRNAの合成量も少なく,従って,リボソームの数も少ないであろう.この事は, BCG菌の遅発育性と無関係ではないだろう.そもそも結核菌は何故遅く増殖するのかその理由は不明である.数千以上の酵素反応が関与し,数百以上の酵素反応制禦系が関与していると考えられよう.そして今,蛋白合成系に限って云えば,遅発育性に適した制御機構が次第に分って来た.この遅発育性と,結核菌が多くの脂質を含む事が,その特有な細胞寄生性病理像を作っている事となって居り,従って,本研究は結核病理の分子機構に新しい知見を提出していると云える.リボソームRNA遺伝子の塩基配列の比較研究は,進化論的研究の有力な手段となっているが,最近,この分野の業績は,次に述べる様に医療に応用される様になった.リボソームRNAの塩基配列を観察すると,広い菌種で保存されている部分と,菌種により異なる部分がある.この点を利用し感染症のプローブ診断が出来る.細菌は数多くのリボソームを有し,従って,リボソームRNAも多い.各菌種にユニークな塩基配列を人工合成し,これをプローグとして用いる. BCG菌の16SリボソームRNA遺伝子の塩基配列の研究は,その点でも,重要な知見を提供する事になった.本研究は、我々が従来積み重ねて来たMycebactoriumの分子生物学を病気の予防と治療に応用する方向へ脚色した一連の研究計画からなる。即ち1.BCG菌のリボソーム、抗生物質の作用、耐性獲得機構の分子生物学を発展させ、その知見を手段として2.BCG菌の形質転換をはかる。3.最終的にはmacrophageの中でBCG菌が菌体外に有効成分を産生する事になる。以下に述べる様な進行状況にある。Mycobacterium bovis BCGのRNA遺伝子は16s-23s-5SrRNAの順に並び、最少単位の、各々1個の遺伝子が見られた(J.Bacteriol.1987,in press)。16SrRNA遺伝子の塩基配列は決定された(in preparation)。又、培養可能な菌の中で最も増殖の遅いMycobacterium lepsaemuriumのRNA遺伝子の数も最少単位であった(投稿中)。この遺伝子もクローニングした。BCG菌のpromoter領域の塩基配列の解析も進んでいる。BCG菌が1組のδRNA遺伝子を持つという発見は、ストレプトマイシンやカナマイシン等のリボソーム阻害剤に対する耐性獲得の機構は、大腸菌と異りδRNA遺伝子の変化でも起りうる事を示唆している。抗結核剤の作用機構についても研究を進め、次の事を明らかにした。ストレプトマイシン、カナマイシンは大腸菌と結核菌では、その作用機構が根本で異る。前者では翻訳のミスを起すが、後者ではこれが観察されない(昭和61年度日米医学協力研究会日本部会で発表)。バイオマイシンは結核菌に有効であるが、その理由は透過性に非ず、抗酸菌のリボソームと強く結合するからである(Microbiology&Immunology,1987)。形質転換に関しては、バイオマイシン不活化酵素を産生するプラスミッドを持つStreptomyces lividansをイギリスのHoopwood博士から得、このplasmidを分離しあらかじめプロトプラストにしたBCG菌に加え、バイオ耐性菌が得られるかを検討しつつある。
機能的絶滅の閾値を予測する：種子散布者の生息密度が植物の群集構造に与える影響

本研究は機能的絶滅の閾値を明らかにすることを目的としている。琉球列島の58島について、種子散布者としてのオオコウモリと餌植物の密度推定を行った。また植物に関しては文献調査も行った。クビワオオコウモリの分布は基本的にはオオコウモリ類の本来の分布域である熱帯から離れるにしたがって、分布が飛び石状になる傾向が見られた。オオコウモリと強い共生関係にあることが予想される大型のFicus属の種やイルカンダとの分布の一致度は低く、明確な関係は見いだせなかった。モモタマナとリュウキュウガキでは、オオコウモリの分布との一致度が高く、種子散布をオオコウモリに強く依存している可能性が示唆された。本研究は、クビワオオコウモリの生息密度が様々に異なる琉球列島おいて、共生関係にある動物と植物の密度を島単位でそれぞれ推定し、その対応関係を見ることで、生物間の相互作用が正常に機能するには、それぞれがどの程度の生息密度で存在する必要があるかを明らかにすることを目的にしている。これらは健全な生態系を維持していくための適正な生息密度の把握につながり、機能的絶滅の観点から個体数回復の目標値をどのように設定すべきかといった生態系の保全に役立てることができる。本研究では、1、琉球列島のオオコウモリの分布・密度を島レベルで推定、2、琉球列島の植物の分布・密度を島レベルで推定、3、送粉者や種子散布者の機能が失われる生息密度(機能的絶滅が生じる閾値)の算出、を行う計画である。今年度は3年計画の初年度であるが、沖縄諸島14島、奄美諸島3島、大東諸島2島、宮古諸島2島の計21島で野外調査を実施し、オオコウモリの分布・生息状況と餌植物の分布・生育状況に関するデータを得た。また調査対象面積の広い鹿児島本土では野外調査の実施地点を絞り込むための予備調査を行った。取得したデータの解析は島嶼群ごとに進めていく予定であるが、すべての島のデータが出揃ってからの解析となるため、結果が出るのは来年度以降になる。これまでに生息個体数が推定されている大東諸島の2島に関しては、今回のデータをもとにしたGIS解析によって個体数の推定を行い、その推定精度を確かめた。文献調査に関しては、琉球列島の植物の分布(在・不在データ)に関する文献収集を行っているところであり、随時パソコンへのデータ入力(デジタル化)を進めている。本研究は、琉球列島に生息するクビワオオコウモリの生息密度が島ごとに異なっていることを利用し、それぞれの島でオオコウモリと共生関係(種子散布や送粉)にある植物との間に生じている関係性が地理的に、また生息密度に応じてどのように変化しているのかを明らかにすることを目的としている。これらは生物間の相互作用が正常に機能するには動物や植物がどの程度の生息密度で存在する必要があるのかといった機能的絶滅の閾値を明らかにすることで、最終的には健全な生態系を維持していくための適正な生息密度の把握や希少種の個体数回復の目標値をどのように設定すべきかといった生態系保全への応用を可能にする。本研究では具体的には、1、琉球列島のオオコウモリの分布・密度を島レベルで推定、2、琉球列島の植物の分布・密度を島レベルで推定、3、送粉者や種子散布者の機能が失われる生息密度(機能的絶滅が生じる閾値)の算出、を計画している。今年度は3年計画の2年目として24島で野外調査を実施し、昨年と合わせて現在までに、沖縄諸島27島、奄美諸島5島、大東諸島2島、宮古諸島7島、八重山諸島4島の計45島においてオオコウモリの生息状況と植生調査の結果に関するデータを得た。これは計画全体のおよそ75%にあたる。取得したデータの解析は引き続き島嶼群ごとに進めていく予定であるが、結果が出るのは来年度以降になる。これまでに当初の予定の75%の島で野外調査を実施できているが、全体としての進行がやや遅れている状況にある。ただしこれら遅れは想定内であり、当初の予定から3年目を野外調査の予備調査年に充てているので、研究の実施に大きな障害とはならない。いくつかの島嶼群で未調査の島が残っているが、北琉球以外の中琉球、南琉球のエリアではおおむね順調である。当初の予定では2015年までに野外調査を終え、最終年度は主にデータ解析や論文作成にあてる予定であったが、現在、オオコウモリの生息が知られている北琉球の口永良部島や諏訪之瀬島で火山活動が活発化しており、北琉球での野外調査を行えていない。特にトカラ列島はアクセスの悪さからまとまった調査期間を必要とするため、比較的安定した状況が求められる。北琉球のオオコウモリ個体群の最大のソースとなっている口永良部島では、昨年末(2015年12月)に全島避難が解除され島民が帰島しつつある状況にある。今年度は、これまでのデータ解析を進めつつ、タイミングをみて北琉球での野外調査を実施したい。本研究は、琉球列島に生息するクビワオオコウモリの生息密度が島ごとに異なっていることを利用し、それぞれの島でオオコウモリと共生関係(種子散布や送粉)にある植物の関係性が地理的にあるいは密度依存的にどのように変化しているのかを明らかにすることを目的にしている。

これらは、1)健全な生態系を維持していくための適正な生息密度の把握や、2)機能的絶滅の観点から希少種の個体数回復の目標値をどのように設定すべきか、といった保全学上の予測を可能にする。本研究では具体的には、1)琉球列島のオオコウモリの分布・密度を島レベルで推定する、2)琉球列島の植物の分布・密度を島レベルで推定する、3)送粉者や種子散布者の機能が失われる生息密度(機能的絶滅が生じる閾値)の算出、を計画した。今年度は20島で野外調査を実施し、現在までに、九州2ヶ所、トカラ列島3島、奄美諸島5島、沖縄諸島32島、宮古諸島8島、八重山諸島7島、大東諸島2島の計58島においてオオコウモリの生息状況と植生に関するデータを得た。これは当初計画していた訪島数のほぼ100%であるが、悪天候によって再調査の必要性が生じた島や周辺の調査結果を踏まえた上で新たに追加調査が必要になった島があるため、現在8島が未調査の段階にある。科学研究費助成事業の補助は平成29年3月末をもって終了したが、より精度の高い解析には調査対象地域である琉球列島全域での分布の重ね合わせが必須であり、これらの島への訪島も含めて引き続き調査を実施したい。現在までの調査の結果、クビワオオコウモリの分布範囲が年代により大きく変動してきた可能性が示唆された。残りの島に関するデータの収集後に詳細な解析を進めることで、機能的絶滅が生じる閾値の算出を行うとともに、オオコウモリと個々の植物との関係性の時間的変化やその進化的要因を明らかにしたい。本研究は機能的絶滅の閾値を明らかにすることを目的としている。琉球列島の58島について、種子散布者としてのオオコウモリと餌植物の密度推定を行った。また植物に関しては文献調査も行った。クビワオオコウモリの分布は基本的にはオオコウモリ類の本来の分布域である熱帯から離れるにしたがって、分布が飛び石状になる傾向が見られた。オオコウモリと強い共生関係にあることが予想される大型のFicus属の種やイルカンダとの分布の一致度は低く、明確な関係は見いだせなかった。モモタマナとリュウキュウガキでは、オオコウモリの分布との一致度が高く、種子散布をオオコウモリに強く依存している可能性が示唆された。十分な調査日数が確保できなかったため、当初の予定の6割程度の島でしか野外調査を実施できていない。雨などの悪天候は推定個体数の精度を大きく左右するため、本研究のような短期間の訪島調査では可能な限り避けなくてはならないが、今年度は出張直前に天候が目まぐるしく変わることがあり、出張日の確定や変更に手間取り、結果的に訪島数が少なくなってしまった。また、2014年度は北琉球で調査を実施する予定であったが、北琉球個体群のソースであると考えられる口永良部島で2014年8月に大規模な噴火があったため急遽予定を変更せざるを得なくなった。ただし、これらの野外調査の実施の遅れは想定内であり、当初の予定から3年目を野外調査の予備調査年に充てているので、研究の実施に大きな障害とはならない。2015年度は可能な限り野外調査を効率よく進め、なるべく最終年度に野外調査を持ち越さないように心掛けたい。最終年度(H28年度)には、これまで火山活動の影響で調査を延期していた北琉球で野外調査を実施する。現在のところ大学の夏期長期休暇を利用して訪島する予定である。また天候不良などから、十分な調査を行えなかった宮古諸島や八重山諸島のいくつかの島については、再度調査を実施したい。