魚の生活史や食歴を明らかにする「魚眼」

カリフォルニア大学デービス校の研究チームが、魚の生活史を食歴を追跡する眼球タンパク質調査ツールを使用して、世界で初めて淡水魚にツールを使用し、その有用性を明らかにしました。

Scientists from the University of California, Davis, demonstrate that they can use stable isotopic analysis of the eye lenses of freshwater fish — including threatened and endangered salmon — to reveal a fish’s life history and what it ate along the way. 

参照元：https://www.ucdavis.edu/news/eyes-reveal-life-history-fish
– カリフォルニア大学デービス校 University of California Davis. January 27, 2021 –

魚の目を深く見ると、そのライフストーリーがわかります。

カリフォルニア大学デービス校の科学者は、絶滅危惧種や絶滅危惧種のサケを含む淡水魚のアイレンズの安定同位体分析を使用して、魚の生活史とその過程で何を食べたかを明らかにできることを示しています。

彼らは、カリフォルニアのセントラルバレーでのフィールドベースの実験を通じて、ジャーナルMethods in Ecology andEvolutionに掲載された研究を実施しました。

この研究は、氾濫原、魚、天然資源の管理に影響を及ぼします。

生息地の回復努力を優先し、景観の乱れが魚に与える影響の理解を推進します。

この技術は以前は海洋環境で使用されていましたが、これは淡水魚の最初の使用であり、その多くはカリフォルニアで絶滅の危機に瀕しています。

カリフォルニア大学デービス校流域科学センターのアシスタントスペシャリストである筆頭著者のミランダベルティルコック氏は、淡水魚の技術の開拓を支援しました。

NOAA水産の南西水産科学センターの研究漁業生物学者でUCデービスセンターと提携している共著者兼チームの共同リーダーであるレイチェルジョンソン氏は話します。

「最も神経質な魚の生物学者でさえ、『魚の目で何ができるか』と言っています。これは、さまざまな生息地の価値を測定し、保全作業に集中するために使用できる刺激的な新しいツールです。」

魚の目はそれを持っています

年輪と同じように、魚の眼球はアーカイブです。

レンズは魚の生涯を通じて層状に成長し、各層が形成されている間に使用された生息地を化学的特徴として記録し、魚が各生息地で食べたものの食事価値を固定します。

ティルコック氏は話します。

「それは魚が私たちのために保管している小さなダイエットジャーナルのようなもので、それは本当に素晴らしいです。」

その歴史を明らかにするために、研究者たちはティルコック氏が「世界で最も小さなタマネギをはがすようなもの」と言ったことを実行します。

先端の細い鉗子で、それらは層を次々に取り除き、目のレンズの真のロシアの入れ子人形を明らかにします。

最後に、ガラスのように粉々になる可能性のある、シリカパケットにあるような小さなボールがあります。これは、魚の目が最初に発達し始めたコアです。

他のアーカイブ組織と比較して、魚の眼球は特にタンパク質が豊富です。

食物網の同位体値は目のタンパク質に結合し、同位体分析で明らかになる可能性のある明確な地球化学的指紋を残します。

淡水魚の技術を使用した最初のフィールドベースの実験は、カリフォルニアのセントラルバレーのヨロバイパスで行われました。

ここでは、秋に走る幼魚のマスノスケが、川、氾濫原、孵化場の3つの異なる食物網で成長しました。

その後、科学者たちは成魚の目のレンズで安定同位体分析を行い、誕生から死までの食餌の歴史を明らかにしました。

安定同位体は、他の元素に崩壊せず、食事を通じて魚の組織に組み込まれる原子の形態です。

それらは、種の起源、食物網、および移動パターンを追跡するために使用できます。

「あなたはあなたが食べるものである」という前提で、研究の著者は、目のレンズの炭素、窒素、硫黄の値の化学的パン粉を調べて、魚がさまざまなライフステージで使用した食物網と生息地を決定しました。

彼らは、氾濫原の魚が川や孵化場で飼育された魚と比較して、39日間の研究中に急速に成長し、追加の薄層またはレンズの層を成長させたように見えることを発見しました。

また、ヨローバイパスには水田があり、水田は分解して独自の硫黄と炭素の値を追加します。

これは、魚がどの生息地を使用しているかを追跡する研究者にとって強力な手がかりです。

ティルコック氏は話します。

「このツールは、セントラルバレーのサーモンだけのものではありません。淡水生息地を必要とする多くの渡り種が世界中にあります。それらの生息地と食事の価値を分離することができれば、長期的な成功のためにそれを定量化することができます。」

たとえば、カリフォルニア大学デービス校の流域科学センターのフィールド兼ラボディレクターである共著者兼チーム共同リーダーのカーソンジェフレスは、最近ブラジルの魚にこの技術を使用して、ダム建設後の食物網の変化を調べました。

ティルコック氏、ジョンソン氏、ジェフレス氏は、カリフォルニア大学魚類野生生物局が資金提供するUCDavisの「EyesandEars」プロジェクトの一員です。

このプロジェクトでは、魚の耳の中にある目のレンズと耳石を通して魚の生活史を研究しています。

ジョンソン氏は話します。

「耳石を使用して、サンフランシスコ湾流域の支流の独特の地質学と水化学に基づいて、魚が生まれた川や孵化場を追跡します。次に、氾濫原の生息地を特定するのに役立つ、どこで食べているかを示す目のレンズがあります。」

ジェフレス氏は話します。

「彼らは実際に協力して、サケがどのように動くか、そして彼らが生涯にわたって風景全体の生息地の異なるモザイクを使用するときに何を食べるかについてのより完全な全体像を提示します。これで、サケのライフサイクル全体で氾濫原の幼魚の利益を成人期に関連付けるために探していたツールができました。これは、回復の成功を測定するための聖杯です。」