- 著者
- 渡辺 伸一 野田 琢嗣 小泉 拓也 依田 憲 吉田 誠 岩田 高志 西澤 秀明 奥山 隼一 青木 かがり 木村 里子 坂本 健太郎 高橋 晃周 前川 卓也 楢崎 友子 三田村 啓理 佐藤 克文
- 出版者
- 一般社団法人 日本生態学会
- 雑誌
- 日本生態学会誌 (ISSN:00215007)
- 巻号頁・発行日
- vol.73, no.1, pp.9-22, 2023 (Released:2023-04-21)
- 参考文献数
- 33
バイオロギング(biologging)とは、動物に様々なセンサーを取りつけて動物の行動や生態およびその周辺環境を調べる手法である。今世紀に入り、バイオロギングデータを共有するウェブ上の電子基盤システムとなるプラットフォームが世界各国で次々と構築されている。一方、日本国内で取得されたバイオロギングデータの共有は立ち後れている。本稿では、日本国内のバイオロギングデータを保存・管理・利用するために新たに開発したプラットフォーム(Biologging intelligent Platform: BiP)について紹介する。BiP の仕様を決めるにあたり、既存の12 のプラットフォームが格納するデータの種類や解析機能に関する特徴6 項目を3 段階で評価し、格納するデータ量の増大に寄与する特徴について考察し、その結果をもとにBiP の仕様、ならびに今後発展すべき方向性について検討した。既存プラットフォームを比較した結果、格納するデータ量の増加には、データ公開レベルとデータタイプの自由度が高く、データ解析ツールの充実度が高いという特徴が寄与していた。これらの特徴を踏まえてデータ公開レベルとデータタイプの自由度を高めるようにBiP を設計した。さらに次に示すBiP 独自のウェブ解析システム(Online Analytical Processing: OLAP)を搭載した。BiP のOLAP は次のような機能を持つ:1)バイオロギング機器によって得られたセンサーデータ(Level 0)をBiPウェブサイトへアップロードし、個体や装着時のメタデータを入力すると、動物の放出前や機器の回収後の不要部分を除去して、標準形式へ変換したLevel 1 データを作成する。2)GPS データをもとに、海流・風・波浪といった海洋物理情報(Level 2 データ)を抽出できる。3)登録者が公開設定したデータの場合、利用者はLevel 1, 2 データをCSV 形式およびネットワーク共通データ形式(Network Common Data Form: NetCDF)でダウンロードできる。今後は、海洋物理情報をグリッド化したLevel 3 データを生成する機能を付与し、対象種を海洋動物から陸生動物まで、対象地域も全世界へと広げて、収集するデータの質と量を増大させる計画である。
5 0 0 0 OA バイオロギングによる鳥類研究
- 著者
- 高橋 晃周 依田 憲
- 出版者
- 日本鳥学会
- 雑誌
- 日本鳥学会誌 (ISSN:0913400X)
- 巻号頁・発行日
- vol.59, no.1, pp.3-19, 2010-05-01 (Released:2010-06-03)
- 参考文献数
- 96
- 被引用文献数
- 8 7
鳥類は最も機動性の高い動物群であり,自然条件下で個体の生理,行動,生態に関する情報を得るのは困難な場合が多い.この問題を解決するため,動物自身に装着した小型記録計を用いて,自由に動き回る動物の研究を行うバイオロギング技術の開発が進められてきた.バイオロギングは1970年代に単純な潜水深度の記録計から始まり,海鳥類の驚異的な潜水能力を明らかにしてきた.現在,動物装着型記録計は,多様化,小型化が進み,潜水性海鳥類のみならず,鳥類全般での生物学的な研究に利用可能な技術となっている.本論文では,バイオロギングを用いた鳥類研究の最近の進展を,移動,採餌,運動性能,生理状態,認知,社会行動,外的環境の7つの研究分野にわたってレビューした.またバイオロギングが直面する現状における課題,将来の方向性として,記録計の小型化と装着・回収方法の改良,時空間的に相関した大量データを適切に解析する手法の開発,個体ベースで情報が得られる他の研究手法との併用,分野横断的な研究の推進,を取り上げて論じた.バイオロギングによって開ける新しい研究領域は,バイオメカニクス,生理学,行動学,生態学といった既存の学問分野を個体レベルで統合する可能性をもち,自然環境における鳥類の理解を深めることに役立つだろう.
- 著者
- 工藤 栄 伊倉 千絵 高橋 晃周 西川 淳 石川 輝 鷲山 直樹 平譯 亨 小達 恒夫 渡辺 研太郎 福地 光男
- 出版者
- 国立極地研究所
- 雑誌
- 南極資料 (ISSN:00857289)
- 巻号頁・発行日
- vol.45, no.3, pp.279-296, 2002-03
第39次および第40次日本南極地域観測隊夏期行動期間中(それぞれ1997年12月4日∿12月13日及び, 1998年2月15日∿3月19日と1998年12月3日∿12月20日及び1999年2月24日∿3月19日), 南大洋インド洋区で南極観測船「しらせ」の航路に沿って表層海水をポンプ連続揚水し, プランクトンネットで3∿8時間濾過して動物プランクトン試料を得た。動物プランクトンの湿重量測定を行い, 航路に沿って現存量を整理した。連続試料採取したにもかかわらず, 隣接した試料間においても現存量の変動は大きく, 動物プランクトンの不均一分布が伺えた。動物プランクトン現存量は「しらせ」南下時に顕著に認められる海洋前線通過時にしばしばきわだって大きくなり, その前後の海域で得られた値との格差は際立っていた。これら海洋前線では水温・塩分変動が大きく, 南大洋インド洋海区を四つの海域(亜熱帯海域, 亜南極海域, 極前線海域, 南極海域)に区切っている。2回の航海で得た現存量の平均値を比較したところ, 高緯度海域ほど平均値が大きくなる傾向があり, 南極海域で最大となった。南極海域の内でもプリッツ湾沖から東方にかけての海域(東経70-110°)で現存量が大きく, これまでの停船観測結果で推察されていた同海域の生物生産性が高いことに呼応する現象と考えられた。また, リュツォ・ホルム湾沖からアムンゼン湾沖の大陸近くの航行時に得られた現存量は, より沖合部を航行する東経110-150°間に得られた値よりも1/2程小さなものであり, さらに, 東経110°以東において大陸沿岸よりを航行したJARE-39とやや沖合いを航行したJARE-40で得られたデータ間でも前者の現存量が小さく, これらから南極海域では表層水中の動物プランクトン量が生物生産期間がより短くなると考えられる沿岸部ほど小さいことが推察された。今回表層水中で連続試料採取して得られた動物プランクトン湿重量値は, 過去四半世紀間に停船観測において同海域で主にプランクトンネット採集によって得られた値と大きくは異なってはいなかった。動物プランクトン分布の正確な測定のためには動物プランクトンの鉛直分布特性など考慮する必要があるが, 海域ごとの空間分布特性や海域内での変動性などの研究には今回のようなポンプ揚水による試料採集でも適用可能な部分が多く, その研究実施方法の容易さを考慮すると今後の長期的な動物プランクトンモニタリングなどに適した手法と思われた。
1 0 0 0 OA 天売島で繁殖するウトウの外部形態による性判別
- 著者
- 新妻 靖章 高橋 晃周 黒木 麻希 綿貫 豊
- 出版者
- The Ornithological Society of Japan
- 雑誌
- 日本鳥学会誌 (ISSN:0913400X)
- 巻号頁・発行日
- vol.48, no.2, pp.145-150,165, 1999-10-25 (Released:2007-09-28)
- 参考文献数
- 21
- 被引用文献数
- 14 14
野外調査において対象としている鳥種の性を判別することは重要である.しかし,ウミスズメ類は明らかな性的二型を外部形態に,またどちらかの性のみによる繁殖ディスプレイを示さないため,外見から性を判別することは難しい.北海道北西部,日本海に浮かぶ天売島に繁殖するウトウ,73羽(雄34羽雌39羽)の外部形態を計測した後,内部生殖器によって性を判別した.嘴高,頭長とフショ長において,雄の方が有意に大きいという性的二型が認められたため,増加ステップワイズによる判別分析を試みた.その結果,以下の式が得られた.D=114.22-3.25BD-0.64HL(F2.70=71.96,p<0.001,BD:嘴高,HL:頭長)判別式が,D<0のとき雄,D>0のとき雌とウトウは性別され,雄,雌の判別率はそれぞれ91.2%と100%であった.しかし,外部形態は同一種であっても繁殖地間で異なることが知られているので,天売島以外で繁殖する個体にこの判別式を適用するには注意する必要がある.外部形態から性を判別することの利点は,野外調査において,その場で性を判別し実験操作を可能とするところである.
1 0 0 0 OA 南極海におけるペンギン類の長期生態変動メカニズムの解明
1 0 0 0 海鳥類における採餌行動と繁殖成績の個体変異
- 著者
- 高橋 晃周
- 出版者
- 日本鳥学会
- 雑誌
- 日本鳥学会誌 = Japanese journal of ornithology (ISSN:0913400X)
- 巻号頁・発行日
- vol.53, no.1, pp.22-35, 2004-07-30
- 被引用文献数
- 3 3
海鳥類は通常,繁殖地から遠く離れた餌資源に依存し,繁殖地と採餌場所の間を繰り返し往復しながら繁殖を行っている.このような繁殖における基本的制約から,海鳥類の親の餌の選択や,採餌にかける努力量,採餌効率の個体間の違いは繁殖成績に大きく影響すると考えられる.本論文では,海鳥類の採餌行動と繁殖成績の関係を個体レベルで調べた研究について簡単にレビューした.海鳥の個体ごとの食性は,これまで伝統的に餌•ペリットのサンプリングや直接観察により調べられていたが,最近では安定同位体比を用いた解析も行われ始めた.これらの研究では,エネルギー価の高い餌を専門的または高い頻度で採餌する個体の繁殖成績が高いという傾向が見られる.しかし,食性の個体変異の研究例はカモメ類に偏っており,他の海鳥類での研究が必要である.海上での海鳥の採餌行動は,近年発達した小型の動物装着型記録計や,衛星またはVHF発信器によって追跡されてきている.このような計測器によって,親の海上での採餌努力量を定量化したペンギンにおける2つの研究では,親の採餌努力量と雛の成長速度の間に関係は見られなかった.繁殖成績に結びつく個体の採餌行動として,採餌の努力量よりも採餌効率が重要であることが示唆された.採餌効率の個体間の違いは主に,個体間の1)形態の違い,2)学習による採餌技術の違い,3)他個体との競争,によって生じると考えられる.採餌生態を個体ごとに追跡し,これが親自身のエネルギー配分プロセスを通じていかに繁殖成績に影響するか調べることは,今後,採餌戦略と生活史戦略をリンクさせる重要な研究となる.鳥類の中でも特徴的な採餌生態•生活史特性を持ち,また近年採餌行動を個体ごとに追跡する手法が整いつつある海鳥類をはじめとした魚食性鳥類での研究の発展が期待される.
1 0 0 0 OA 加速度エソグラム作成による動物行動計量分析
研究計画に基づいて以下の野外調査を行い、様々な海洋大型動物の環境利用についてデータを取得した。(1)2004年7月より8月まで、米国アラスカ州プリビロフ諸島セントジョージ島に滞在し、同島に繁殖するハシブトウミガラスの海洋環境利用について調査を行った。ハシブトウミガラスに潜水深度・水温・体軸方向の加速度などのパラメータをファインスケールで測定するデータロガーを装着し、12個体から採餌行動に関する情報を得た。その結果、ハシブトウミガラスが水温躍層深度の異なる複数の水塊を利用し、水温躍層直下へ頻繁に潜水を行っていることなど、ハシブトウミガラスのファインスケールでの海洋環境利用について新しい事実があきらかになった。(2)2004年9月より10月まで、伊豆諸島御蔵島に滞在し、同島に繁殖するオオミズナギドリの環境利用について調査を行った。照度・着水の有無・水温を記録するデータロガーをオオミズナギドリ11個体に装着した。来年度(2005年6-7月)にデータロガーを回収し、海洋環境利用についてのデータを取得する予定である。(3)2004年11月より2005年3月にかけて、英国サウスジョージア諸島バード島にあるBritish Antarctic Survey Bird Island Research Stationに滞在し、同島に繁殖する南極海洋生態系の様々な高次捕食動物の海洋環境利用について調査を行った。潜水深度・遊泳速度・水温・体軸方向の加速度などのパラメータをファインスケールで測定するデータロガーを装着し、マカロニペンギン43個体、ジェンツーペンギン12個体、アオメウ15個体、マユグロアホウドリ5個体、ナンキョクオットセイ10個体から採餌行動に関する情報を得た。繁殖期間の進行に伴う環境利用の変化や海洋環境利用の種間の違いなどについて、現在データ解析を進めている。
- 著者
- 高橋 晃周 佐藤 克文 西川 淳 河野 通治 内藤 靖彦
- 出版者
- 国立極地研究所
- 雑誌
- 南極資料 (ISSN:00857289)
- 巻号頁・発行日
- vol.44, no.1, pp.38-41, 2000-03
アデリーペンギンの集団繁殖地の分布および繁殖数の調査を, 1998年12月23日, エンダービーランド・アムンゼン湾において, ヘリコプターをもちいて行った。これまでに報告されていた1ヵ所に加え, 新たに3ヵ所の集団繁殖地を発見した。これら4繁殖地でのアデリーペンギンの繁殖数の合計はおよそ9760ペアで, アムンゼン湾の繁殖個体群は東エンダービーランドにおける最大規模の繁殖個体群であることが明らかになった。
1 0 0 0 OA 海鳥を食物網と汚染のトレーサーとした海洋生態系モニタリング
海鳥の移動と体組織の汚染物質をつかって汚染分布をモニタリングする新しい手法を開発した。ミズナギドリ類2種130個体以上をバイオロギング手法で追跡した。繁殖期において、尾腺ワックス中の残留性有機汚染物質濃度は異なる海域で採食する個体毎に異なり、PCBs,DDTs,HCHsでそのパタンが違った。越冬中に生える羽の水銀濃度にも、異なる海で越冬期を過ごす個体毎で差があった。これらの地域差は汚染物質の放出源と拡散によって説明できた。この手法によって海洋汚染を海洋区プラニングで必要とされる空間スケールで測定できる。
1 0 0 0 海鳥類の長期移動追跡技術の開発
本研究の目的は、飛翔性の海鳥類であるオオミズナギドリを対象として、年間を通じた鳥の移動を追跡する技術を確立し、本種がどのような海域を利用しているか、またその海域がどのような特徴を持つか明らかにすることである。今年度は、まず、7-10月にかけて、岩手県三貫島・新潟県粟島にあるオオミズナギドリの繁殖地で野外調査を行って、昨年度に鳥に装着した光のレベル・着水を記録する記録計(ジオロケータ)を回収した。また、新たに水温の記録を利用することで移動追跡の精度を向上させる解析手法を開発し、その手法を用いて、今年度回収したデータと昨年度までに得られているデータとを合わせて解析した。解析の結果、オオミズナギドリは、日本から3000-5000kmも離れたニューギニア北部海域、アラフラ海、南シナ海の3つを越冬海域として利用していることが明らかになった。また、その中でもニューギニア北部海域は重要な越冬海域となっており、約7割の個体がここで越冬していた。この海域は餌となるネクトンの生産性が高いため、多くの個体にとって好適な越冬場所となっていると考えられた(論文投稿中)。また、繁殖期前期(4-7月)のオオミズナギドリの採餌海域を得られたデータから解析した。主な採餌海域は三陸沖の親潮・黒潮移行域で、この海域の水温が季節的に上昇するのにあわせて、オオミズナギドリの採餌域も季節的に北上することが明らかになった。これは主要な餌であるカタクチイワシの分布の季節的北上と対応していると考えられた(論文準備中)。さらに、動物装着型の移動追跡技術に関するシンポジウムを日本鳥学会年次大会において企画し(オーガナイザー:高橋晃周・依田憲)、これらの技術の持つ可能性について講演を行い、その内容をとりまとめて総説を発表した(高橋・依田2010)。