hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近似無し格子フルQCD計算によるU(1)問題及びパイ中間子・核子シグマ項の研究

1),2)の比較で、2)のStochastic Noise法がより少ない計算時間でより高い精度で非結合ダイアグラムを計算できること、非結合ダイアグラムの計算精度は、ノイズ数にあまり依存せず、ノイズ数3程度が精度・計算コスト比の観点から最良であること、が明らかとなった。3)のTruncated Eigenmode法を含めてのアルゴリズム比較は、次年度の課題である。本研究の目的は、軽いu,d,sクォークの対生成・消滅効果を取り入れた格子量子色力学の数値シミュレーションによって、素粒子物理学に於ける長年の課題であるU(1)問題とπ中間子・核子σ項問題の定量的解決を図ることである。そのためには、まず、対生成・消滅効果を含むQCDの真空配位を生成し、その上で、伝搬関数や行列要素の計算を行う。配位の生成には、並列計算機CP-PACSとVPP5000(筑波大)、SR8000(KEK)等を用いた。3つの格子間隔(0.07fm,0.1fm,0.122fm)での配位生成を終了し、8重項の擬スカラーとベクトル中間子の質量スペクトラムの解析を行った。連続極限で、これらのハドロンの質量スペクトラムの実験値がよく再現されることが明らかとなり、フレーバ1重項問題の解決への前提条件が達成された。U(1)問題等では、8重項質量計算に現れる結合したクォークダイアグラムの計算に加えて、非結合ダイアグラムの計算が必要である。前年度の研究で有望であることがわかったStochastic Noise法を用い、最も荒い格子で、1重項擬スカラー粒子の質量計算を開始した。具体的には、udクォーク質量とsクォーク質量の典型的な1つの組に対して、u.dクォーク非結合ダイアグラムとsクォーク非結合ダイアグラムを計算し、8重項伝搬関数と組み合わせて、udクォーク1重項伝搬関数、sクォーク1重項伝搬関数の2x2行列伝搬関数を計算し、それを対角化して、ηη'粒子伝搬関数を構成した。対角化前のηud,ηs質量はほぼ縮退しているが、非対角項の効果により、縮退が解け、η'はより重く、ηはより軽くなる事がわかった。これは、予想されたシナリオ通りであり、U(1)問題の定量的理解へ向けて、希望の持てる結果である。素粒子物理学の長年の課題であるU(1)問題を解決する、つまり、η、η'疑スカラー中間子質量がπ中間子質量に比べて圧倒的に重い実験事実をQCDから導く問題を、軽いu,d,sクォークの対生成消滅効果を取り入れた近似無し格子QCDの数値シミュレーションによって、調べた。η、η'質量は、クォークの対生成消滅過程を通してQCDの非自明な位相構造によって大きな質量を獲得する。また、η、η'は、一重項と八重項が混合した状態である。η、η'質量を正しく計算するためには、軽い全てのクォークの対生成消滅効果を取り入れる事が必須である。本研究では、CP-PACS/JLQCDグループが生成し、フレーバ非一重項ハドロン質量等の研究に用いられた近似無し格子QCD配位の内、最も荒い格子の配位を用いて、η、η'質量の評価を行った。計算の特徴は以下の通りである。1.η、η'質量計算に必要な非結合ダイアグラムをstochastic noise法を用いて評価した。2.伝搬関数からη、η'のシグナルを引き出す為、smearing法を組み合わせた。3.η、η'とオーバラップのあるSU(2)一重項擬スカラー,及びsクォーク擬スカラー演算子の2x2伝搬関数を求め、対角化法によって、混合を解いて質量を決定した。
興奮伝導・不整脈発生における心筋組織の細胞間不均一性の関与

これまでの研究から、心筋の細胞間における構造の不均一性が機能の不均一性と連動して、興奮の伝導性を変え不整脈発生に重要な役割をしているという可能性が示唆された。本申請研究では、主に遺伝性拡張型心筋症(DCM)モデルマウスの心筋を病態モデルとして解析した。遺伝性DCMは、心筋収縮力の低下を引き起こすような蛋白の変異から起こる病気で、心拡張・収縮不全を特徴とするが、病状は進行性であり、不整脈突然死を引き起こしやすいのも特徴である。まず、単離細胞を用い細胞個々のサイズとK電流の関係を計測したところ、野生型ではK電流密度は細胞の大きさと明らかな相関は無かったが、DCM心筋では、細胞サイズの下限は野生型とほぼ等しいものの、上限は野生型よりはるかに大きな巨大な心筋細胞が存在し、それらでは複数のカリウム電流密度が著しく低下していた。すなわちこの極端なK電流低下が易不整脈性に結びつくとが考えられた。また興味深いことにアンジオテンシン受容体拮抗薬は、この巨大化した細胞の出現を大きく抑制することが分かった(Odagiri et al. 2014)。我々は次にDCM心筋組織内の巨大細胞の分布と電気的な性質の関係にも注目した。巨大細胞は心臓の外膜側より心内膜側に多く存在しており、これに対応して内膜側での活動電位持続時間の延長が顕著であった。これらに加え、心内膜側ではギャップジャンクションチャネルが細胞内に内在化する事も示され、これは心電図のQRS時間の延長と対応していた。このように心拡張に伴う構造変化は、K電流やギャップジャンクションの内在化による伝導障害という電気的性質の変化に直結している事が示された。現在、構造変化の定量的解析を行い、論文作成中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。我々のこれまでの研究から、不整脈を頻発する拡張型心筋症(DCM)モデルマウスの心筋には、K電流密度の著しく低い巨大細胞が出現していることが判明し、これらが不整脈発現に関与する可能性が示唆された。本研究では、心筋組織中の細胞間の構造・機能的不均一性がどのように病態に関与するか理解するために、(1)病態モデルにおける構造的不均一性の解析、(2)病態モデルにおける機能的不均一性の解析(活動電位、チャネル電流、筋小胞体Ca2+レベル)を行い、シミュレーションによる不整脈の再現に向けた計測結果を得ることを計画した。2013年度は、病態モデル動物心臓における構造的不均一性および機能的不均一性に関して以下の検討を行った。不整脈モデル(遺伝性DCMモデルマウス)を用い(1)単離細胞を用いた細胞個々のパラメータ(サイズ、横行小管(T管)構造、電気的性質およびCa2+調節能)を計測し、それらの数値の分布を明らかにした。さらに(2)心筋組織中の細胞のデータ(サイズ、細胞形状解析、活動電位の形状、Ca2+調節能)を計測した。心筋のサイズ、構造、分布については、客観的な画像解析法を共同研究者が開発した。同時に、各種チャネル等の抗体染色を行い、構造的不均一性とチャネル蛋白との関係を現在解析中である。これらの検討の結果、DCMモデルでは、心臓内の部位により、不均一性が異なること、さらに薬物投与により、細胞間不均一性が顕著に改善されることが判明した。また、睡眠時無呼吸症候群モデル動物の心機能についても現在検討中である。心筋組織内の細胞間不均一性の解析は、染色試薬および解析法の検討により、順調に進んでいる。
直接検出法に基づく太陽系外惑星系の多様性についての観測的解明

系外惑星系の普遍性や多様性、第二の地球は存在するかという疑問に答える事を目指し、1)系外惑星の直接検出,惑星質量天体の観測的解明を目的として、すばる望遠鏡などの大型望遠鏡を用いた、若い前主系列星や太陽近傍の恒星の周囲に存在する原始惑星や原始惑星系円盤の探査観測、及び恒星の伴星でなく単独で存在する惑星質量天体や褐色矮星など超低質量天体の詳細観測2)地球型生命を持つ系外地球型惑星検出計画にむけた数値計算法による基礎研究を進めた。1.太陽系外惑星および原始惑星・原始惑星系円盤の探査観測(1)太陽近傍の若い恒星に不随する太陽系外惑星の直接撮像探査太陽近傍の若い恒星eps EriとVegaの周りに惑星や褐色矮星が存在するかどうかを調べるため、すばる望遠鏡とコロナグラフ装置による直接検出法による世界で最も高感度の探査観測を実施した。結果、これらの恒星から数天文単位から数十天文単位には、木星質量の5倍以上の惑星は存在しないことが明らかになった。(2)連星系に付随する原始惑星系円盤の発見恒星の半分は連星であるにもかかわらず、連星に付随する原始惑星系円盤の検出は数例しかない。我々はすばる望遠鏡のコロナグラフを用いて、若い連星であるUY Aurを観測した。そして、明るさが非常に不均一な原始惑星系円盤を発見した。特に最も明るい部分は塊状の形状をしており、この塊が収縮することで、将来惑星が誕生する可能性があることがわかった。2.単独惑星質量天体の物理的性質解明惑星質量を持つが、恒星の伴星でなく単独で存在する単独惑星質量天体は光度が非常に小さいために、S/N、波長分解能ともに低い観測例が数例しかない。そこで、申請者が発見した天体から10-80木星質量程度の天体を選び、十分な分解能が達成される近赤外分光観測及び解析を行い、より軽い原始惑星の質量と年齢を決定するための分光観測を行った。3.過去、及び現在の地球の大気組成と放射スペクトルモデル計算将来の地球型惑星探査計画のためには、生命有無による惑星大気スペクトルの変化の様子を予測する必要がある。地球大気の化学平衡及び放射対流計算を行い、酸素量及び太陽光度に応じた進化段階の異なる地球型惑星の大気モデルを作成し、全球赤外放射スペクトルや自転に伴う光度変化を求めた。1.太陽系外惑星及び原始惑星・原始惑星系円盤の探査観測すばる望遠鏡とコロナグラフ装置を用いて、若い前主系列星の周囲に存在する原始惑星や原始惑星系円盤の探査観測を行った。(1)前主系列星に付随する原始惑星の直接撮像探査おうし座分子雲に付随する前主系列星72天体について撮像を行い、非常に暗い伴星候補55天体を新しく検出した。天体の光度から質量を推定すると、惑星である可能性がある。これら伴星候補26天体について分光観測・固有運動測定を行った結果、原始惑星ではなく低質量星か背景星であることが明らかになった。(2)前主系列星に付随する原始惑星系円盤の発見近傍の前主系列性の周りに付随する原始惑星系円盤の直接撮像に3例成功した。一つは双極流と円盤及び伴星候補を持つ天体、一つは、円盤をもつ非常に若い天体、もう一つは、天体の質量が太陽の約0.1倍であり、これまで直接撮像された円盤を持つ天体の中で最も軽い天体である。2.惑星質量天体、褐色矮星の物理的性質解明申請者らの先行研究から見つかった、恒星の伴星ではなく単独で存在する惑星質量天体や褐色矮星などの超低質量天体を対象に、大型望遠鏡による多波長測光・赤外線分光観測を行った。(1)近赤外分光観測すばる望遠鏡を用いて、星形成領域NGC1333の超低質量天体候補の近赤外分光観測を行った。結果、約2000-3000Kの温度で、質量が木星の十-数十倍である若い褐色矮星及び惑星質量天体や非常に進化段階の若い天体であることがわかった。(2)多波長測光観測すばる望遠鏡を用いて星形成領域S106の3μm測光観測を行った。先行研究と合わせた多波長データから新しく若い天体を複数同定し、それら天体の年齢分布などを調べた結果、大質量星の紫外線の影響を受けて超低質量天体の形成に影響を及ぼす様子が示唆された。これは観測的に明らかになった初めての例である。1.太陽系外惑星及び原始惑星の直接法・間接法探査観測すばる望遠鏡とコロナグラフ装置を用いた若い星の周囲に存在する原始惑星/惑星系円盤、および岡山天体物理観測所望遠鏡と高分散光装置を用いた連星系に付随する惑星の探査観測を行った。(1)若い星に付随する原始惑星の直接撮像探査ごく最近の観測から3つの惑星候補天体を伴うと報告されている若い星HR8799についてコロナグラフ撮像観測を行い、非常に暗い伴星候補を検出し、少なくとも一つの惑星候補天体について固有運動型研究の報告と矛盾しないことを示した。

この結果はHR8799が惑星を持つ可能性を支持する重要なものである。(2)連星系周囲に存在する惑星の発見視線速度測定法により、太陽近傍の連星系の周りに存在する惑星候補天体を発見した。連星系周囲に存在する惑星の発見例はまだ数が少ないため、その形成過程を解明するために大きな意義がある。2.惑星質量天体、褐色矮星の物理的性質解明恒星の伴星でなく単独で存在する惑星質量天体や褐色矮星などの超低質量天体を対象に、大型望遠鏡による多波長測光・分光観測を行った。(1)中質量星形成領域ハワイ島にあるUH2.2m望遠鏡を用いて、星形成領域NGC1333における超低質量天体近赤外探査観測を行った。結果、近赤外超過を示す若い天体を多数同定した。光度から質量を求めると、その約半数以上が若い超低質量天体であった。これらの一部について、分光観測を行った結果、低温度を示す水の吸収が複数の天体に見られた。その温度は、約2000-3000Kの温度で、進化モデルと合わせると質量が木星の十一数十倍である。また、幾つかの天体には、Hα輝線や水素分子輝線などが検出された。これらは、星周円盤質などからの量降着現象を起こす、非常に進化段階の若い天体であると考えられる。(2)大質量星形成領域ハワイ島にある英国赤外線天文台望遠鏡を用いて星形成領域S106の若い褐色矮星、および惑星質量天体の3μm測光観測を行った。我々の過去の観測と合わせた多波長データから新しく若い天体を複数同定し、それら天体の年齢分布などを調べた結果、未知の非常に若い天体の集団が発見された。つまり、大質量星周囲に若い超低質量天体が集団的に形成されることが明らかになった。
成人継続教育におけるキャリア形成と地域的支援システムの構築に関する総合的研究

本研究では、ニート・フリーター問題をつうじて脚光をあびているキャリア教育の実態と若者就労支援政策について、比較成人教育の視野から実態調査をおこない、分析をおこなった。青年の就労支援政策が1970年代から模索されてきたヨーロッパ諸国では、EUの経済発展計画にもとづき、生涯学習の枠組みによって雇用可能性を高める職業訓練の体系化が重点施策とされている。本研究では、ヨーロッパと日本・アジアにおける雇用支援政策・青年職業訓練政策・生涯学習の比較研究として、イギリス、イタリア、スウェーデン、韓国、日本の五力国を対象として、調査を実施し、あわせて補論として目本におけるアジアからの移民の職業訓練についてもインタビュー調査を実施し、グローバル化のもとでのキャリア形成の現状と課題を考察した。ヨーロッパ諸国では、EUのリスボン戦略によってヨーロッパ的な標準資格の枠組み(European Qualification Framework)が形成され、各国の伝統的な学校から労働市場への諸形態を共通基準で認定し、相互に移動を高める政策を促進している。知識社会における新たな能力形成の議論を「コンピテンス(competence)」の概念をっうじて追求していることも注目される。コンピテンスとは、学校的な学力をべースとしながら社会的に獲得される能力の発達を視野に入れた概念であり、生涯にわたる学習を重視した政策化と結びっいている。また、具体的な雇用支援においては、ローカルコミュニティのレベルでの政府・NGO・社会的企業などの相互の連携が緊密におこなわれ、地域経済振興に結びついた起業支援政策としても注目すべき動向がみられる。失業青年とあわせて移民や女性など、社会的弱者をターゲットとした参加促進政策の対象とされており、青年に限定されない雇用支援施策が取りくまれている点も特徴といえよう。日本や韓国の場合、進路指導、就労支援の多くが学校に依存しており、新規学卒市場における求人システムが安定的に機能してきたために、地域社会の支援システムという考え方自体がまだ未成熟である。しかし、青年の失業、転職問題をつうじて、ハローワークや地域の団体活動が連携して、職業的な能力形成を視野に入れた就労支援をおこなう必要性が高まっていることが明らかにされた。地域研究の対象とした群馬県と長野県において、地域に還流する青年や中途離職者のニーズにもとづき、さまざまな模索がなされており、学校と社会のネットワーク化による支援システムの構築の課題が浮き彫りにされた。キャリア形成を地域的に支援するネットワークの形成に関して、成人教育・ユースワークの観点から国際比較をおこない、国内での地域調査も実施した。国際比較研究としては、イギリスの青年職業教育訓練システムとしてのコネクションズの実態調査、スウェーデン・イタリアにおける青年・成人教育における職業教育の支援システム、EU政策における青年の社会参加プログラムの実態、及びアジア的な実態について韓国・中国の訪問調査を実施した。これらは個人、及びグループ調査として現地訪問、資料収集を行っている。国内については、あらかじめ選定した群馬県と長野県についての組織的な調査を開始した。群馬県については生涯学習センターを核とするキャリア形成支援事業に関するアクション・リサーチを開始し、この事業の実施主体である群馬県生涯学習センターとの協議のうえで、受講生のインタヴュー調査をおこない、データの分析に入っている。また長野県については、集団調査・個人調査をつうじて、長野県の労働行政、高校教育におけるキャリア支援、地域社会教育としての青年組織やNPOにおけるキャリア形成の動向などのヒヤリング調査をおこなった。

これらの国際比較研究、国内地域調査を関連づける分析視点について、二度にわたる合宿研究会と東京での定例研究会で研究討議を行ってきた。これらの研究をつうじて、日本では若年者・中高年転職者ともに教育・訓練の機会が弱者ほど少なく、教育システムからのドロップアウトに対応した地域の支援システムの課題が浮き彫りになってきている。次年度には海外については補充調査をおこない、群馬・長野調査についてはデータの分析作業を集中しておこなう予定である。本研究では、ニート・フリーター問題をつうじて脚光をあびているキャリア教育の実態と若者就労支援政策について、比較成人教育の視野から実態調査をおこない、分析をおこなった。青年の就労支援政策が1970年代から模索されてきたヨーロッパ諸国では、EUの経済発展計画にもとづき、生涯学習の枠組みによって雇用可能性を高める職業訓練の体系化が重点施策とされている。本研究では、ヨーロッパと日本・アジアにおける雇用支援政策・青年職業訓練政策・生涯学習の比較研究として、イギリス、イタリア、スウェーデン、韓国、日本の五カ国を対象として、調査を実施し、あわせて補論として日本におけるアジアからの移民の職業訓練についてもインタビュー調査を実施し、グローバル化のもとでのキャリア形成の現状と課題を考察した。ヨーロッパ諸国では、EUのリスボン戦略によってヨーロッパ的な標準資格の枠組み(European Qualification Framework)が形成され、各国の伝統的な学校から労働市場への諸形態を共通基準で認定し、相互に移動を高める政策を促進している。知識社会における新たな能力形成の議論を「コンピテンス(competence)」の概念をつうじて追求していることも注目される。コンピテンスとは、学校的な学力をベースとしながら社会的に獲得される能力の発達を視野に入れた概念であり、生涯にわたる学習を重視した政策化と結びついている。また、具体的な雇用支援においては、ローカルコミュニティのレベルでの政府・NGO・社会的企業などの相互の連携が緊密におこなわれ、地域経済振興に結びついた起業支援政策としても注目すべき動向がみられる。失業青年とあわせて移民や女性など、社会的弱者をターゲットとした参加促進政策の対象とされており、青年に限定されない雇用支援施策が取りくまれている点も特徴といえよう。日本や韓国の場合、進路指導、就労支援の多くが学校に依存しており、新規学卒市場における求人システムが安定的に機能してきたために、地域社会の支援システムという考え方自体がまだ未成熟である。しかし、青年の失業、転職問題をつうじて、ハローワークや地域の団体活動が連携して、職業的な能力形成を視野に入れた就労支援をおこなう必要性が高まっていることが明らかにされた。
環日本海地域に分布するトミヨ属魚類遺存固有種群の分子マーカーから見た種分化の過程

環日本海地域に遺存固有種として分布するトミヨ属種群について、種分化の過程を考慮に入れた分類の再整理を研究目的とし、アロザイムとミトコンドリアDNAを遺伝的マーカーとして解析をおこないこれらの解析データを基に系統解析をおこなった。アロザイム15遺伝子座の解析に基づいて遺伝的関係を構築した結果、環日本海地域に分布するこれらの遺存固有種群は2つの大きなグループから構成されていることが明らかになった。そこで、アロザイム解析で得られた2つの遺伝的集団、すなわち、山形・秋田の雄物型各2個体群と韓国南部に分布するP. kaibaraeの1個体群から成る遺伝的集団と、ロシア沿海州のP. bussei2個体群と韓国北部のP. kaibarae個体群から構成される遺伝的集団が、mtDNA解析からも支持されるかどうかを検証するために、CR、Cyt-b、およびATPase6の進化速度が異なるとされる3つの領域の塩基配列データを基に解析を行った。CRでは346bp、Cyt-bでは872bp、およびATPase6では383bpの合計1601bpを解析の対象とした。そして、今回解析した環日本海地域に分布する6つの遺存固有種群はCRでは115箇所、Cyt-bでは255箇所、およびATPase6では45箇所で塩基置換が認められた。これらの解析データに、淡水型のデータを加え、イトヨを外群としたNJ樹では、山形の雄物型からなるクラスター、P. busseiとP. kaibaraeからなるクラスター、そして、淡水型と秋田の雄物型のクラスターの3つの集団に分かれた。P. busseiとP. kaibaraeからなるクラスターはTakahashi&Goto(2001)の解析したアジア大陸にのみ認められるP.sinensisの持つハプロタイプグループと同一である可能性が示唆された。また、今回見いだされた3つの集団はアロザイムから得られた2つの遺伝的集団とは一致しなかった。両性遺伝をする核ゲノムの指標であるアロザイムの解析と母系遺伝をするmtDNA解析の結果の不一致から、秋田の雄物型は淡水型との間で過去に交雑をおこし、淡水型からのmtDNAの移入を受けたことが示唆された。環日本海地域に遺存固有種として分布するトミヨ属種群について、種分化の過程を考慮に入れた分類の再整理を研究目的とし、アロザイムとミトコンドリアDNAを遺伝的マーカーとして解析に着手した。アロザイム解析においては、眼、肝臓、筋肉の各組織を用いて予定した12酵素23遺伝子座の内10酵素での遺伝子座の検出ができ、これまで採集されていた個体の解析に取りかかることができた。ミトコンドリアDNAの解析では、Miya & Nishida(2000)の方法により、Long PCR法により、ミトコンドリア全領域の増幅を試みた。さらにイトヨのミトコンドリアDNA全領域の塩基配列データを基に、ミトコンドリアDNAの10の領域のプライマーを設計した。イトヨのミトコンドリアDNA

塩基配列を基にしたそれぞれのプライマーセットがトミヨ属でも有効かどうかを3つのプライマーセットを用いて検証した結果、12SrRNAで219bpおよび16SrRNAで190bpの2つの領域のプライマーセットで塩基配列データが得られた。解析対象の塩基数や、解析個体群とその個体数はまだ少ないが、既に設計してある残りのプライマーセットを用いることで、環日本海に分布する遺存固有種個体群間での分化程度を推定するのに十分なミトコンドリアDNA塩基配列の情報が得られる目安がついた。今年度計画していた東北地方、特に山形県での標本の採集は必ずしも順調ではなかった。その理由は、山形県に分布する雄物型は県の天然記念物に指定されており、今年度は県の許可を得られなかった。しかし、山形県の担当部局に十分に研究の内容を説明をし、理解を求める努力をした結果、来年度はその許可が得られる見通しがついた。環日本海地域に遺存固有種として分布するトミヨ属種群について、種分化の過程を考慮に入れた分類の再整理を研究目的とし、アロザイムとミトコンドリアDNAを遺伝的マーカーとして解析を継続している。昨年度に引き続くアロザイム解析においては、眼、肝臓、筋肉の各組織を用いて、7酵素での15遺伝子座の解析に成功した。これらのデータに基づいて遺伝的関係を構築した結果、環日本海地域に分布するこれらの遺存固有種群は2つの大きなグループから構成されていることが明らかになった。一つは山形・秋田の雄物型各2個体群と韓国南部に分布するP.kaibaraeの1個体群から成り、もう一方のグループは、ロシア沿海州のP.bussei2個体群と韓国北部のP.kaibarae個体群から構成されていた。ミトコンドリアDNAの解析では、現在イトヨのミトコンドリアDNA塩基配列を基にしたそれぞれのプライマーセット3つを用いて、12SrRNAおよび16SrRNAで塩基配列を解析している。解析対象の塩基数や、解析個体群とその個体数はまだ少なく、アロザイムの様に遺伝的関係を推定するためのデータの蓄積を来年度も継続する予定である。地元で天然記念物指定されていたために、H17年度に計画していた東北地方、特に山形県での標本の採集は次年度に延期せざるを得なかった。今年度は、山形県の担当部局に十分に研究内容の説明をし、理解を求める努力をした結果、DNA解析をおこなうのに十分な標本を採集することができた。来年度は、母系遺伝をするミトコンドリアDNAからの遺伝情報と、アロザイム解析による核ゲノムからの遺伝情報を組み合わせることにより、環日本海地域に分布するこれら遺存固有種の系統的関係を総合的に考察できよう。環日本海地域に遺存固有種として分布するトミヨ属種群について、種分化の過程を考慮に入れた分類の再整理を研究目的とし、アロザイムとミトコンドリアDNAを遣伝的マーカーとして解析をおこないこれらの解析データを基に系統解析をおこなった。昨年度のアロザイム15遺伝子座の解析に基づいて遺伝的関係を構築した結果、環日本海地域に分布するこれらの遺存固有種群は2つの大きなグループから構成されていることが明らかになった。今年度はアロザイム解析で得られた2つの遺伝的集団、すなわち、山形・秋田の雄物型各2個体群と韓国南部に分布するP. kaibaraeの1個体群から成る遺伝的集団と、ロシア沿海州のP. bussei2個体群と韓国北部のP. kaibarae個体群から構成される遺伝的集団が、mtDNA解析からも支持されるかどうかを検証するために、Cyt b、CR、およびATPase6の進化速度が異なるとされる3つの領域の塩基配列データを基に解析を行った。Cyt
環境音識別による情景推定とその状態空間モデル化に関する研究

本研究の目的は屋内外の環境音を分析し、情景推定を実現する特徴量と識別法の提案、およびその識別限界を示す手法の提案である。平成20年度の研究実施計画は、歩行者や車両などの音源情報特定、注目信号の検出可能性を求める手法の基礎検討である。しかし、人の足音は衣服や健康状態が同一の場合においても全く同じ歩行動作を繰り返すことはなく、計測のたびに特性が少なからず変動する。個人が有する足音特徴量の経時変動が被験者間の変動に比べ大きい場合、その原因を特定し統計的モデルにて表わす必要がある。次に、昨年度提案した歩行足音による個人認識、背景雑音除去、車両到来方向推定は基礎検討にとどまっており、特徴量抽出や分類技術の最適化により精度向上が見込まれる。以上の課題のもと、本年度は次の成果が得られた。1.8人の歩行足音を、1時間間隔で5度ずつ収集した。LPC分析によるスペクトル包絡線の第一ピーク、歩行間隔の統計量を比較した結果、被験者間の特徴量のばらつきは、同一被験者の異なる時間から得られた足音間のばらつきに比べ大きいことを指摘した。2.足音識別法としてケプストラム係数、LPCケプストラム係数、MFCCを特徴量としたDPマッチングを適用し、それぞれ90%を超える本人認識率を示した。3.従来の絶対値誤差を用いたテンソル積展開の欠点である観測雑音の影響による推定精度の低下を改善するため、Modified Trimmed meanを用いた外積展開法を提案し、従来手法に比べ背景雑音をより精度良く推定可能であることを確認した。4.マイクロホンアレイを用いた車両接近方向の推定として、マイクロホン間の距離が同一である相関関数を平均し、距離が異なる相関関数の総和から接近車両の方向を推定する手法を提案した。これらの成果は共著論文を含め国際会議3件、国内研究会1件において報告した。本研究の目的は屋内外に存在する通常騒音とされる環境音を分析し情景推定を実現する特徴量と識別法の提案、およびその識別限界を示す手法の提案である。今年度の研究実施計画は、1.歩行足音・屋外環境音の収集、2.歩行足音から抽出された特徴量に対する識別手法の適用、3.特徴分析および音源分離の3点からなり、歩行足音・車両走行音に着目して研究を遂行し、以下の成果が得られた。1.マイクロホンを用いて20代の男女を中心に屋内における33人分の足音を収集した。また、屋外における4車種の車両走行音を収録し、本研究を遂行するための基盤を整えた。2(1)床と履物の衝突音と床と履物の摩擦音の存在を明らかとしたウェーブレット変換による歩行足音解析結果より、時間軸上のエネルギー重心や幅などの特徴量を定義した。これらの特徴量をユークリッド距離およびSVMを用いた個人識別に適用した結果、周波数成分に着目した従来法に比べ良い識別性能が得られ、後者ではパラメータ数を半数まで削減可能であることを示した。2(2)従来研究では適用されていない音声認識に基づく足音識別法としてDPマッチングによる手法を提案した。短時間フーリエ変換により得られた周波数成分を特徴量とした結果、参照信号が少ない環境下においても90%程度の本人受理率が得られた。また、ケプストラムなどの音声部分析に適用される特徴量を適用した結果についても報告した。3(1)複数マイクロホンを用いて収録した環境音より主要な信号を分離する手法として絶対値誤差を用いたテンソル積展開に着目し背景雑音をより精度良く推定する手法を提案した。3(2)マイクロホンアレイを用いて収録した車両走行音に対して音の到来方向推定を適用し、車両接近方向の推定精度が向上することを示した。また、周波数成分をクラスタ化することにより車両速度および到来時間を推定可能であることを示した。これらの成果は学術論文として1件、共著論文を含め国際会議4件、国内学会6件において報告した。

4.マイクロホンアレイを用いた車両接近方向の推定として、マイクロホン間の距離が同一である相関関数を平均し、距離が異なる相関関数の総和から接近車両の方向を推定する手法を提案した。これらの成果は共著論文を含め国際会議3件、国内研究会1件において報告した。
血栓症の分子遺伝学的研究とその臨床使用

1.プロテインC欠乏症の遺伝子解析DNAサ-マルサイクラ-を用いたPCR法によってプロテインC欠乏症の遺伝子解析を行ない、次の結界を得た。大腿静脈血栓症を繰り返し発症したヘテロ接合体プロテインC欠乏症(SS)に、エクソンIX内の^<8854>Gー^<8857>Gの4個の連続したguanineのうちの1個が欠損しているalleleを同定した。この欠損のため、Trp380以後のアミノ酸コドンにframeshiftが生じ、アミノ酸配列が正常のものと異なる上、42残基長い異常タンパク質が合成されていることが推定された。2.血栓症の家系内DNA診断上記欠損部位に制限酵素(AvaIまたはBalI)部位が導入されるようなmutagenic primerを作成してPCRを行い、増幅DNA断片をAvaIまたはBalIで消化し、正常者と欠乏症患者間の相違から、家系内診断が可能との結論に達した。3.プロテインC遺伝子における多型性エクソンI(promoter領域)のー1476位にAとTの多型性(RsaIによるRFLPで検出可能)とエクソンVI内でSerー99をコ-ドするTCTとTCGの多型性を見つけた。4.プロテインCのヘパリン結合能活性化プロテインCが強いヘパリン結合能を有し、生理的濃度のCa^<2+>の存在下でその結合能が増進されることを明らかにした。5.ヒスチジンリッチグリコプロテイン(HRG)によるプロテインCインヒビタ-の活性調節生理的濃度のCa^<2+>とZn^<2+>の存在下で、HRGがプロテインCインヒビタ-のヘパリン依存性のプロテア-ゼ阻害活性を調節することを見出した。6.HRG遺伝子座の同定HRG遺伝子が第3染色体に位置することを明らかにした。プロテインC欠乏症および異常症の遺伝子解析1.重篤な静脈血栓症を繰り返したプロテインC欠乏症3家系の患者4名および異常症1家系の患者1名の白血球から単離したゲノムDNAを種々の制限酵素で断片化後、アガロ-スゲル電気泳動、サザンブロットを行い、cDNAから種々の制限酵素断片をプロ-ブとしてハイブリダイズし、5名の正常者からのDNAとの比較から患者プロテインC遺伝子DNA上の大きな欠失(deletion)の有無や正常DNAとの間の多型(RFLP)の検出を試みたが、いずれの患者DNAにおいても大きな欠失はなく、また、正常DNAとの間にRFLPも検出されなかった。これまでの他の研究者等によるプロテインC欠乏症の遺伝子解析でも大きな欠失は認められておらず、また、プロテインC遺伝子におけるRFLPも現在までほとんど検出されていない。2.上記の結果から、患者DNAにおける変異は、いずれの場合にも1塩基置換をはじめとするごく狭い範囲に起こっていることが予測されたので、9個の全エクソンの塩基配列を全て調べることとし、まず、最も大きく、プロテインC蛋白質のC末端側半分をコ-ドしているエクソンIXを、DNAサ-マルサイクラ-を用いたPCR法によって増幅し、direct sequencing法によって各患者DNAからの増幅エクソンIXの塩基配列を決定し、変異部位の同定を試みたが、本研究における患者はいずれもヘテロ接合体であるため、検体中には正常と異常のDNA断片が半々に存在しており、何カ所かの変異部位の可能性を示唆する配列を認めたものの変異部位と同定するまでには至っていない。来年度も継続して研究する。1.プロテインC欠乏症および異常症の遺伝子解析

平成元年度の研究によって、現在遺伝子解析を行なっている5名のプロテインC欠乏症・異常症の患者からのプロテインC遺伝子DNAには、いずれも大きな欠失(deletion)がなく、患者のプロテインC遺伝子DNAにおける変異は、いずれの場合にも1塩基置換をはじめとするごく狭い範囲に起こっていることが予測され、かつ、正常DNAとの間に多型(RFLP)も検出されないことが明らかになったので、本年は、主としてDNAサ-マルサイクラ-を用いたPCR法によって、その遺伝子解析を行なった。異常遺伝子における局所的な変異部位を同定するためにプロテインCタンパク質の大半部分を占めるC末端側触媒領域をコ-ドするエクソン7,8および9について,それぞれのプライマ-を合成し,サ-マルサイクラ-を用いたPCR法で増幅して塩基配列をはじめ詳細な解析を行なったが,正常遺伝子との間に差異は認められなかった。2.遺伝性ヒスチジンリッチグリコプロテイン(HRG)増多症と血栓症の関連性を明らかにするための基礎研究遺伝性HRG増多症の家系に血栓症が多発することが報告されているが、血漿中の生理的条件に近い条件下でHRGが、アンチトロンビンIII、ヘパリンコファクタ-IIおよびプロテインCインヒビタ-などヘパリン依存性の抗凝固因子の機能を制御するヘパリン中和作用を示すことを明らかにし,HRG増多症と血栓症を生化学的に関連付けることができた。また、その遺伝子解析のための基礎研究として、HRG遺伝子の染色体上の局在部位が第3染色体上のp14ーqterであることを明らかにした。一方,DNA診断のためのRFLPマ-カ-の探索では,最も一般的な10種類の制限酵素酵素とHRGcDNAをプロ-ブとして行なったが、いずれの場合にもRFLPは検出されなかった。1.プロテインC異常症および欠乏症の遺伝子解析DNAサ-マルサイクラ-を用いたPCR法によって、プロテインC異常症および欠乏症の患者の遺伝子解析を行ない、次のような結果を得た。1)大腿静脈血栓症を繰り返し発症したヘテロ接合体プロテインC欠乏症患者(SS)の遺伝子解析では、エクソン9内の^<8854>Gー^<8857>Gの4個の連続したguanineのうちの1個が欠損しているalleleを同定した。この結果、本alleleではTrp380以後のアミノ酸コドンにframeshiftが生じ、Glyー38lがvalに変わり以後のアミノ酸配列が正常のものと異なる上、正常よりも42残基長い異常タンパク質が合成されていることが推定された。2)本研究における唯一の異常症であるプロテインCー北九州と臨床的には無症状のヘテロ接合体プロテインC欠乏症(YN)(抗原量47%,活性41%)の遺伝子解析では、エクソン5(第1EGFドメインの46アミノ酸残基をコ-ドする138塩基配列)以外のすべてのエクソンとその周辺の塩基配列において異常は見つからなかった。残されたエクソン5内の塩基置換が予測されるが、エクソン5は特異な塩基配列によるcompressionのため、一部の塩基配列は未解析に了った。2.プロテインCの遺伝子における多型性についてエクソン1(promoter領域)のー1476位にAとTの多型性(RsaIによるRFLPで検出可能)とエクソン6内でSerー99をコ-ドするTCTとTCG(silent)の多型性を見つれた。
中上級者向け日本語コロケーション教材作成に向けたコーパスからの情報抽出とその応用

中級後半・上級前半の日本語学習者に向けた教材を作成するため、上級者向け教材に模範解答を追加し、不要な指示文を削除したデータを作成した。そのデータを、「リーディングチュウ太」で、語彙のレベル判定を行い、結果の確認を行った。その結果、形態素解析にはよる語の区切りの誤りや、それに起因する語彙レベルの判定の誤りが多数あることが分かった。機械的な修正では不可能で、データを全て個別に修正し、教材の特徴を明らかにした。また、特定の中上級者向けの日本語コロケーション教材を作成するため、中上級者が多く、実際に教材が求められている分野として幼稚園の配布文書を選び、文書の特徴を語彙の面から明らかにした。まず、中級後半・上級前半の日本語学習者に向けた、コロケーション学習用教材作成のために、どのようなコーパスから情報を抽出すべきかを、教師が考えた教えるべき項目との関係から明らかにする事を目的として、教材分析を行う。具体的には、実際に使われている語彙教材である小野正樹他(2009)『コロケーションで増やす表現ーほんきの日本語ーvol.1』と小野正樹他(2010)『コロケーションで増やす表現ーほんきの日本語ーvol.2』をテキスト化した。PDFファイルからテキストファイルへの変換をした後で、模範解答の追加や不要な指示文の削除を行った。さらに、不要となる改行記号等、テキストファイルのクリーニングを行い、正確な結果が得られるように修正した。次に、そのテキストに含まれる語彙のレベル判定をリーディングチュウ太(language.tiu.ac.jp/)上で行い、教材で使用している文を主に語彙や語種、使われている漢字などから分析した。具体的には、1冊の教科書には30課含まれているので、2冊で合計60課分、全数調査を行い、課による違いも明らかにするために、課毎に結果を集計した。また各課は、導入の部分、意味説明の部分、語形変化の練習の部分、穴埋め問題の部分、実際に用例が含まれる文の読解の部分に分けられるが、問題別の分析を行うために、それらに分けて、結果を記述した。さらに、それらを集計するプログラムを作成した。プログラムでは、使用されている語彙の日本語能力判定レベルにおける延べ語数と異なり語数が集計できるプログラムを作成した。現在、そのプログラムを用いて集計しているところであるが、形態素解析において誤った語の区切り方をした場合、それによって語彙レベルの誤判定が生じるため、そのような時どのように対処するか、考察中である。まず、上級向け教材である小野正樹他(2009)『コロケーションで増やす表現ーほんきの日本語ーvol.1』を、中級後半・上級前半の日本語学習者に向けた教材に改訂するために、模範解答を追加し、不要な指示文を削除したテキストファイルを作成した。次に、リーディングチュウ太(language.tiu.ac.jp)上で、語彙のレベル判定を行い、結果の確認を行った。その結果、形態素解析による語の区切り方の誤りや、それに起因する語彙レベルの誤判定が多数存在することが判明した。機械的な処理で修正することは不可能であることがわかり、全てのデータを個別に修正するしか方法がないことが分かった。そこで、一文ずつ解析結果である語の区切り方と語のレベルと確認し、誤りがあれば修正し、その過程で語彙レベル判定を行う際のリーディングチュウ太の問題点が明らかになった。リーディングチュウ太(language.tiu.ac.jp)上で、語彙のレベル判定を行い、結果の確認を行った。そこで、一文ずつ解析結果である語の区切り方と語のレベルと確認し、誤りがあれば修正し、『日本語能力試験出題基準【改訂版】』(国際交流基金、財団法人日本国際教育協会・編、凡人社、2002年)に準拠した結果が出るように、チュウ太で得られた判定結果の修正を行っている。中上級者向けの日本語コロケーション教材の開発には、特定のコーパスを用いて分野を限定した方が、より教材の評価が明確となる。なぜなら、習得が求められるコロケーションは、分野によって、またレベルによって大きな違いがあるため、特定分野のコロケーション抽出は大きな意味がある。そこで、中上級者が多く、実際に教材が必要な分野として、幼稚園の保護者を選定した。現在、多くの幼稚園では日本語を母語としない保護者(NonNativeSpeaker保護者、以下NNS保護者)が見られる。彼らは日本への滞在経験とそれに伴う実生活での日本語使用から少なくとも日本語初級のレベルは終えているが、日本語学習の体系的習得の機会がなく、超級には達していない。このように、日本語学習の機会が少なく日本語が十分に理解できない場合、幼稚園の配布文書が正しく理解されず、情報伝達がうまくいかずに保育活動に支障をきたすこともある。そのため、将来的に教師とNNS保護者を結ぶ「保護者に伝わるやさしい日本語」のテキスト化をめざし、その中で必要となるコロケーションを抽出するために『幼稚園の配布文書コーパス』を作成している。コーパスの作成では、より精度の高い語彙・文型調査が行えるよう、OCRソフトの認識誤りを人手だけで修正するのではなく、形態素解析システム(unidic-mecab2.1.2)も活用して誤りを発見して修正し、さらに正確に語に区切れない場合は表記の変更・記号の追加を行っている。今後は、そのコーパスを元にコロケーションの抽出を行う予定である。

中級後半・上級前半の日本語学習者に向けた教材を作成するため、上級者向け教材に模範解答を追加し、不要な指示文を削除したデータを作成した。そのデータを、「リーディングチュウ太」で、語彙のレベル判定を行い、結果の確認を行った。その結果、形態素解析にはよる語の区切りの誤りや、それに起因する語彙レベルの判定の誤りが多数あることが分かった。機械的な修正では不可能で、データを全て個別に修正し、教材の特徴を明らかにした。また、特定の中上級者向けの日本語コロケーション教材を作成するため、中上級者が多く、実際に教材が求められている分野として幼稚園の配布文書を選び、文書の特徴を語彙の面から明らかにした。教科書分析を計量的に行う際のプログラムの作成に苦慮している。使用されている語彙の日本語能力判定レベルにおける延べ語数と異なり語数が集計できるプログラムを作成し、集計しているところであるが、教科書に含まれる文を分析する際に、形態素解析において誤った語の区切り方と、それによって生じる語彙レベルの誤判定をしてしまうことがある。これにどう対処するかに関しては、全ての課の結果を見て判断する必要があり、これに時間がかかっている。また、対象サブコーパスの選定として、BCCWJのサブコーパスや、「CD-毎日新聞」の紙面別記事で、どのように現れるか、調査する予定であったが、ここでも問題が発生している。「CD-毎日新聞」は既に入手し、紙面別に記事を分離し、データに含まれる問題点も修正し、いつでも検索に用いることができる状態である。しかし、BCCWJについては、文単位のタグを修正した改訂版が2014年度中に入手できると言うことであったが、現在までまだ入手できない状態である。文単位のタグに問題がある現行のBCCWJを対象として、進めてしまうか、新しいBCCWJが入手できるのを待つか、考慮中であり、この部分が止まってしまっている。上述の通り、リーディングチュウ太には、形態素解析とその後の語彙判定に問題があることが判明した。ただし、一冊分析をすることで、その問題点も明らかになった。そこで本年は、上級教材として使われている小野正樹他(2010)『コロケーションで増やす表現ーほんきの日本語ーvol.2』(くろしお出版)を対象に、リーディングチュウ太を用いて、語彙のレベル判定を行い、1級・級外の語彙を明らかにし、語彙教科書の問題点を明らかにする。そして、1級・級外の語彙と代替する2級・3級の語彙で、しかも同様のコロケーションを形成する表現を探し、中級の教材作成を目指す。コーパス言語学交付申請書に記載した「研究実施計画」に沿って行う予定であるが、文単位のタグを修正したBCCWJの改訂版の入手に時間がかかるようであれば、「CD-毎日新聞」を中心に調査を進め、入手できた段階で、結果を比較するという手順をとることを考えているが、その際に問題は発生しないか、検討している。次年度使用額が生じた理由は、修正があまりにも複雑で、研究協力者に依頼できるレベルではなく、研究代表者が担当せざるを得なかった。そのため、この作業の依頼用に考えていた人件費を十分使うことが出来なかったことが大きい。
甲状腺ホルモン受容体のダイマー化および特異的DNA結合に影響する因子の解析

本研究では甲状腺ホルモン(T_3)の標的遺伝子であるリンゴ酸酵素(ME)のプロモーター領域に存在するT_3応答性配列(TRE)とαT_3受容体との相互作用を中心に上記研究課題に関する検討を行った。ME-TREにはTREのconsensus motifが3コ存在し(I、II、III)、その配列は、5′-AGGACG TTG GGGTTA GGGG AGGACA-3′である。^<-287>III→II→I→-263 in vivoのT_3による転写活性化には、motif I、II、は不可欠であり、motifIIIはI、IIの存在下にT_3による転写活性化を10培以上増強させる。本研究ではin vitroでの受容体ーDNA結合をband shift assayにより検討したが、motif I、II、IIIを含む-287-263probeでは移動度の速いF複合体と遅いS複合体を生じ、motifIIIを欠く-281-263probeではF複合体のみ生成した。T_3受容体はconsensusmotif2コからなるpalindrome構造ないしスペーサー塩基4コのdirect repeat構造にhomodimerないしレチノイドX受容体とのheterodimerとして結合することが報告されているが、本研究では、ME-TREではさらに第3のmotifIIIの存在により既知の複合体とは明らかに結合様式の異なる複合体が生成し、しかもこの現象はin vivoでの転写活性化と密接な相関を示すという結果が得られた。S・F両複合体の生成に対する諸因子の影響を検討し、1)T_3は、S複合体を不安定化すること、2)リン酸化された受容体のみがS複合体を形成すること、3)異型受容体が受容体との間にDNA結合活性のないheterodimerを形成すること、を示唆する結果が得られた。以上、本研究において(1)T_3受容体とME-TREは既知の結合様式とは明らかに異なる複合体を形成し、これはT_3による転写活性化と密接に関係していること、(2)この複合体形成にT_3、受容体リン酸化、異型受容体が密接に関与していること、の2点が明らかにされた。
PTFE covered stentを用いた治療に関する実験的検討

抗凝固薬非投与群(2週6頭、4週6頭、12週6頭)とシロスタゾール+ワ-ファリン投与群(4週3頭)、シロスタゾール単独投与群(2週3頭、4週4頭)、ワ-ファリン単独投与群(4週3頭)の計31頭の成犬(体重12.217.0kg)の下大静脈にPTFE Spiral Z-stentを留置した。Stent留置手技中のみに1000IUのヘパリンを投与した。抗凝固薬投与群は、stent留置2日前より屠殺当日まで投薬した。抗凝固薬非投与群は、2週後にstent全体に血球成分よりなる表面不整な血栓(初期血栓)付着を認め、両端部に器質化部分がみられた。4週後には、両端部で血栓の器質化がみられ、12週後では、ほぼ全体の器質化がみられた。PTFEから内腔面までの距離(内膜肥厚)は、経過観察期間中に有意差を認めなかった。走査電子顕微鏡では、2週後にstent両端部に部分的な内皮化がみられたが、中央部には血栓付着がみられた。4週後には、ほぼ全体が内皮化され、12週後には、完全な内皮化がみられた。シロスタゾール+ワ-ファリン投与群では、優位な内膜肥厚の抑制が認められた。シロスタゾール単独投与群は、抗凝固薬非投与群と同様の内膜肥厚が認められた。ワ-ファリン単独投与群は、実験進行中である。今回の実験結果より、PTFE Spiral Z-stent内腔は、経時的に両端から中央に向かって初期血栓の器質化と内皮化が進むと考えられた。また、経時的な内膜肥厚の増加傾向が無いことから、内腔狭窄の程度は初期血栓量に依存すると考えられ、適切な抗凝固薬の投与により初期血栓の付着抑制が得られ、PTFE Spiral Z-stentが長期開存することが期待できる。
非意図的な移入種による生態系攪乱機構:弱小移入種は多様性を下げるのか

本研究は、国内外来種として国内の淡水域にて分布を広げているヌマチチブが支笏湖の沿岸生態系に与える影響を明らかにする事を目的とした。2007年の7月から11月に行ったヌマチチブを含む国内外来魚類の分布並びに食性調査では、夏期に密度が高くなり、殆どの魚類は藻類を食べていた。また、2008年7月のヌマチチブの密度を操作した囲い込み実験では、ヌマチチブの藻類に対する補食を介し、ユスリカの個体群の著しい減少がみられた。本研究は支笏湖沿岸域における小型移入魚種の生態系に与える影響を調査する目的でおこなった。本年度の報告として,はじめに沿岸域における小型魚種の個体群の年変動および食性調査の結果を示し,後半に2006年6月から2007年6月における底生動物群集,藻類量,有機物量の季節変動の結果を示す。沿岸域における小型魚種の個体群は2007年6月から10月の間,夏(7月)と初秋(9月)に高密度を示したが晩秋にかけ低くなり温泉付近の調査地以外では冬期ではほとんど確認出来なかった。魚類群集の種構成はヌマチチブが62%,ヨシノボリが27%,フクドジョウが7%,アメマスが3.6%を占めており,沿岸域の在来種密度は著しく低い事が明らになった。特に,在来種であるエゾカジカは本調査の3地点で全く確認出来なかった。各魚類群の体長は著しい年変動を示さない事より,沿岸にはある一定の齢の魚類が生息場所として利用する事が推測される。移入魚種の食性は,藻類が約80%,動物群が約20%を占める事より,肉食性よりも草食性の傾向が高い事が明らかになり(ただし,フクドジョウ等はより肉食性の傾向を示す),その動物群では約30%を水生昆虫,70%をミジンコ等の動物プランクトンを利用していた。これより,ヨシノボリやヌマチチブ等の小型移入種はアメマスやエゾカジカの在来種に比べ高密度で棲息し(個体集で約208倍),沿岸域の生態系にとって藻類を主とした一時生産を大量に搾取している可能性があると示唆される。沿岸域の二次生産の一指標である底生動物群集の季節動態は春(4月)に総種数,個体数,現存量のピークを示し,藻類量の季節変動と似た動態を示した。しかし,湖畔から流入する落ち葉等の有機物量の年変動はCPOM(粒径1mm以上)とFPOM(1mm以下)とも周期性を示さず底生動物群との関係示されなかった。これより,沿岸域の底生動物群集は藻類の影響を受けている可能性が高い事を示した。本研究は支笏湖における小型移入魚種(ヌマチチブ)が沿岸域の生態系に与える影響を調査する目的でおこなった。本年度では, 07年度に行なった小型移入種の個体群の年変動および生活史パターンのデータを元にして行なった操作実験の結果を報告する。本実験は08年の7月,移入魚種および在来魚種の両種が多く存在する調査地点(丸駒)にて, 2種のエンクロージャーA, B(移入種Aと在来種Bの各々の囲い込み区), 1種のエクスクロージャー(魚類不在区), 1種の対象区をそれぞれ8機(縦27×横38×高さ16.5cm目合い0.33mm)を設定した。コンテナは同面積の湖岸の底質を入れ,設置より3週間後,コンテナ内の藻類,底生動物,実験用の魚類を採集し,各々の実験区が藻類・底生動物を主にした沿岸の生態系に与える影響を調べた。本実験に用いられた移入種のヌマチチブは藻類(胃内容物の90%以上を占めた)を主に餌資源として利用することが明らかになった。また,ヌマチチブの密度に伴ってコンテナ内の藻類の現存量は減少する傾向を示し,底生動物の体サイズおよび群集構造とその多様性を変化させた。しかし,移入種と在来種の比較では,藻類量ならびに総ての底生動物群集の総てのパラメータにおいて,統計的有意差は示されなかった。本実験より,小型移入種のヌマチチブは支笏湖沿岸の底生藻類を餌資源として利用し,その現存量を減少させ,藻類を餌資源として利用する底生動物群集の体サイズ,群集構成に大きな影響を与えた。この事は,沿岸の生態系中の生産者である植物の生産性を搾取したと共に,時差を伴って在来種のアメマスに影響を与えると考えられる。その理由として,沿岸の底生動物の多くは水生昆虫の幼虫であり,これらの成虫は夏期に在来種であるアメマスの幼魚の重要な餌資源となるので,その餌資源も著しく搾取されていると考えられた。

本研究は支笏湖における小型移入魚種(ヌマチチブ)が沿岸域の生態系に与える影響を調査する目的でおこなった。過去2年間の調査研究のデータ分析は大部分を終えているので,本年度は研究についての考察ならびに追加分析について報告する。従来の結果より,小型移入魚種(おもにヌマチチブ)は,沿岸の生態系の生産者である藻類を餌資源として利用し,藻類を餌資源ならびに生息場所として利用するユスリカ等の無脊椎動物の個体数・現存量を激減させ,その結果,底生無脊椎動物の群集構造を大きく変化させ,生態系に影響を与えている可能性が高い事を明らかにした。このような小型移入魚種の研究例は国内では少ないものの,国外では,カスピ海や日本からタンカーのバラスト水に運ばれたハゼ類の幼魚が広範囲に定着し,北米(主に五大湖)や北欧において問題視されている。しかし,このような研究においても分布調査が多数を占め,具体的に移入種が生態系に与える影響を調べた研究は稀である。本研究では,野外でエンクロージャーを用いて,生態系に与える影響を明らかにする事に成功し,国内外においても意義のある成果を示せた。さらに,支笏湖に生息する小型移入魚の食物網での地位を調べると,ヌマチチブなどのハゼ類は藻類食者に位置し,湖内の他の藻類食者の強力な競争者である事が明確になった。ただし,他のイトヨ,フクドジョウ,ウグイの小型移入種は底生動物食が多かった。また,冬期(12月と2月)に魚類採集をおこなった所,小型移入種は殆ど採集されなかった。これから,小型移入種は生息場が季節的変動を示し,同所的な生息場を利用しても種毎に食性を変えるため,種によって生態系での影響を与える栄養段階が異なるので,生態系でのこれらの影響は複雑であると考えられる。