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クロマグロ仔魚の沈降死発生メカニズムに関する研究

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Academic year: 2021

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(1)クロマグロ仔魚の沈降死発生メカニズムに関する研究 (Mechanism of sinking death in Pacific Bluefin tuna larvae) 農学研究科 博士後期課程. 水産学専攻 伊奈佳晃. クロマグロ Thunnus orientalis は成長が早く商業価値が高いため,養殖も盛んに行 われている。しかしクロマグロの養殖用種苗は,主に天然で捕獲された幼魚が使用 されている。そのためクロマグロ養殖生産量の上昇は,天然魚の漁獲圧の増加につ ながり資源への悪影響が懸念されている。今後クロマグロ養殖の持続的な発展を図 るためには,天然資源に依存せず卵から成魚まで養殖を行う,いわゆる完全養殖技 術の確立が必要不可欠である。クロマグロの完全養殖は近畿大学ですでに達成され ているが,本種の人工種苗生産にはいまだ多くの課題が残されている。中でも仔稚 魚期に発生する大量減耗を予防することが大きな課題としてあげられており,本研 究で対象とした沈降死はその主な要因の一つとなっている。沈降死による仔魚の死 亡率は 90%に達することもあり,クロマグロ種苗の生産量を不安定にしている。 沈降死とは夜間に仔魚が水槽底部で大量に死亡している現象とされているが,沈降 死が夜間暗所で発生することや,対象となる個体が仔魚のため 3~6 mm と小さく 現象観察が極めて困難であることなどから,その発生メカニズムがいまだ解明され ていない。そこで本研究では,特殊な撮影機器を用いることによって,夜間発生す る沈降死の過程を撮影した。その結果から仔魚期の遊泳時のエネルギーを算出する ことにより,沈降死の発生メカニズムを本種仔魚の行動学的側面から明らかにする。. 沈降死の発生動態 いつどのような個体が水槽底部に沈降しているのかを明らかにすることを目的 に,孵化後 2~9 日目の個体を対象に,夜間鉛直分布の測定と仔魚の形態的特徴の 計測を行った。高さ 300 cm の直方体の水槽を上層(深度 0~100 cm),中層(100.

(2) ~200 cm),下層(200~300 cm)および,水槽底(水槽底に接触した個体)の 4 つ に分け仔魚の鉛直分布を測定した。その結果,孵化後 4 日目以降では,クロマグロ 仔魚の夜間鉛直分布は,上層と水槽底に 2 極化する傾向がみられた。上層の個体に は,孵化後 3 日目以降に鰾が膨張した個体が確認されたが,水槽底の個体では,観 察期間中に鰾が膨張した個体はまったく確認されなかった。上層に分布していた鰾 膨張個体および鰾収縮個体の全長および遊泳能力の指標となる尾鰭のアスペクト 比は,底部に分布していた鰾収縮個体よりも大きくなっていた。鰾が収縮し,遊泳 器官の発達が遅れている個体が水槽底部に沈降し,死亡していることが明らかとな った。この結果は,沈降死には鰾の膨張の有無および遊泳能力が大きく影響してい ることを示している。. 遊泳行動解析による沈降死発生過程の定量化 沈降死の発生に影響を与えることが示唆された仔魚の遊泳能力に着目し,水槽内 の遊泳行動の3次元解析と個体の形態的特徴を計測した。3次元遊泳行動解析から得 られた遊泳速度および,遊泳角度(遊泳ベクトルが水平面となす角度)のデータを 用いて,形態的特徴の違いが沈降死に与える影響を調べた。あわせて,昼と夜で行 動特性に差があるかも調べた。そ の 結 果 , 日 中 に は 鰾 が 収 縮 し て 活 発 に 水 平 方 向 に 遊 泳 し ,表 層 に 分 布 す る 個 体 の み が 確 認 さ れ た( 昼 間 鰾 収 縮 遊 泳 )。 夜 間 の 撮 影 で は ,鰾 が 膨 張 し 遅 い 速 度 で 遊 泳 し な が ら 表 層 に 分 布 す る 個 体 と ( 夜 間 鰾 膨 張 遊 泳 ), 鰾 が 収 縮 し 鉛 直 方 向 の 遊 泳 行 動 を 頻 繁 に 行 う こ と で 一 定 深 度 以 上 を 維 持 す る 個 体 ( 夜 間 鰾 収 縮 遊 泳 ), さ ら に , 鰾 が 収 縮 し 水 槽 底 部 へ 沈 降 す る 個 体 ( 夜 間 鰾 収 縮 沈 降 ) の 3ケ ー ス に 分 類 で き た 。 こ れ ら の 行 動 を 示 す 個 体 か ら ,鉛 直 お よ び 水 平 方 向 の 遊 泳 速 度 を 解 析 し た 結 果,昼間鰾収縮遊泳個体は,夜間の個体と比較して遊泳速度が速くなり, 特 に 水 平 方 向 の 遊 泳 速 度 が 速 く な っ て い た 。夜 間 で は ,夜 間 鰾 膨 張 遊 泳 個.

(3) 体 が 表 層 で 遅 い 速 度 で 遊 泳 し て 分 布 し て い た が ,夜 間 鰾 収 縮 遊 泳 個 体 は 夜 間 鰾 膨 張 遊 泳 個 体 よ り も 鉛 直 方 向 へ の 遊 泳 が 頻 繁 に 見 ら れ ,ま た 水 平 方 向 の 遊 泳 速 度 は 夜 間 鰾 膨 張 遊 泳 個 体 お よ そ 2倍 大 き か っ た 。 こ の 結 果 は , 夜 間鰾収縮遊泳個体が夜間鰾膨張遊泳個体よりも深度維持に必要なエネル ギ ー を 多 く 必 要 と し て い る こ と を 意 味 し て お り ,鰾 の 膨 張 の 有 無 が 夜 間 の 遊 泳 時 エ ネ ル ギ ー の 消 費 量 に 差 を 与 え ,そ れ が 沈 降 死 の 発 生 リ ス ク に 影 響 を与えていることを示唆している。. 仔魚の遊泳エネルギーが沈降死発生に与える影響 ク ロ マ グ ロ 仔 魚 の 遊 泳 行 動 解 析 デ ー タ か ら 遊 泳 時 エ ネ ル ギ ー( 遊 泳 に 必 要 な 力 学 的 エ ネ ル ギ ー )を 推 定 し た 。全 長 5.0 mmの ,夜 間 鰾 膨 張 個 体 が 遊 泳により深度維持を1分間行う際に必要な遊泳時エネルギーは日中鰾収 縮 個 体 の 8分 の 1で あ っ た 。夜 間 で は 摂 餌 が で き な い た め ,鰾 を 膨 張 さ せ る こ と に よ っ て 深 度 維 持 を 可 能 と し ,遊 泳 時 エ ネ ル ギ ー の 消 費 を 低 く 抑 え ら れ て い る と 考 え ら れ る 。一 方 ,夜 間 収 縮 遊 泳 個 体 は 夜 間 膨 張 遊 泳 個 体 よ り も 8.7倍 と 遊 泳 時 エ ネ ル ギ ー が 大 き く な り ,日 中 収 縮 個 体 よ り も 大 き く な っ た 。こ の 結 果 は ,エ ネ ル ギ ー が 補 給 で き な い 夜 間 に き わ め て 大 き な 遊 泳 時 エ ネ ル ギ ー を 必 要 と し て い る こ と を 示 し て い る 。こ れ は 夜 間 鰾 収 縮 個 体 が ,深 度 維 持 を 行 う た め に 鉛 直 移 動 を 頻 繁 に 行 っ て い た こ と が 原 因 で あ る こ と が 実 験 観 察 か ら も 明 ら か と な っ た 。日 中 の 照 度 環 境 と 同 様 に し た 実 験 水 槽 に 飼 育 水 槽 か ら 移 し ,無 給 餌 状 態 で 遊 泳 さ せ た と こ ろ ,す べ て の 個 体 が 12時 間 以 内 に 水 槽 底 部 に 接 触 し ,再 び 遊 泳 す る こ と は な か っ た 。こ れ は 摂 餌 に よ る エ ネ ル ギ ー 供 給 が 行 わ れ な か っ た こ と に よ り ,個 体 が 持 続 的 に 遊 泳 不 可 能 と な っ た た め と 考 え ら れ る 。こ の 持 続 遊 泳 か ら 導 き 出 し た 個 体 が 持つ遊泳時エネルギー容量に基づいて推定した摂餌を全く行わない場合.

(4) の 持 続 遊 泳 可 能 な 時 間 夜 間 鰾 膨 張 遊 泳 個 体 が 96時 間 だ っ た の に 対 し ,夜 間 収 縮 遊 泳 個 体 で は 11時 間 と な っ た 。ク ロ マ グ ロ の 種 苗 生 産 現 場 で は ,夜 間 に 照 明 を 点 灯 さ せ な い 時 間 を お よ そ 12時 間 と し て い る た め ,夜 間 に 鰾 が 収 縮 し た 個 体 が 遊 泳 し 続 け る こ と は 困 難 で あ る と 推 察 さ れ る 。こ れ ら の こ と か ら ,夜 間 で も 鰾 が 収 縮 し た 個 体 は ,鰾 が 膨 張 し た 個 体 よ り も エ ネ ル ギ ー 消 費 が か な り 多 く な る が ,夜 間 で あ る た め に 十 分 な エ ネ ル ギ ー を 補 給 す る こ と が で き な い 。そ の 結 果 ,遊 泳 を 続 け る こ と が で き ず 水 槽 底 に 着 底 す る 。こ の 状 態 の ま ま 斃 死 に 至 っ た 過 程 を 種 苗 生 産 現 場 で は 沈 降 死 と し て い る 可能性が高いと推察された。. クロマグロ仔魚の深度維持に必要な流動環境 夜 間 鰾 が 収 縮 し て い る こ と に よ っ て ,遊 泳 時 エ ネ ル ギ ー が 増 加 す る こ と が 沈 降 死 の 原 因 と な る こ と が 示 さ れ た 。仔 魚 は 水 中 重 量 と 流 体 抵 抗 が 釣 り 合 う こ と に よ っ て 一 定 の 速 度 で 沈 降 す る 。こ の 速 度 を 力 学 的 に 算 出 し ,こ の流速を水槽内に鉛直上方に発生させれば仔魚が理論上沈降することは な い 。し た が っ て ,個 体 の 深 度 維 持 に 必 要 な 遊 泳 時 エ ネ ル ギ ー を 低 減 さ せ る こ と が で き ,沈 降 死 を 防 除 で き る こ と が 期 待 で き る 。そ こ で 鉛 直 上 向 き の 流 れ を 発 生 さ せ る 実 験 水 槽 を 用 意 し , 孵 化 後 4, 6, 8日 目 の 鰾 収 縮 個 体 を 水 槽 内 に 入 れ ,流 れ が 仔 魚 の 沈 降 に 与 え る 影 響 を 評 価 し た 。仔 魚 の 沈 降 速 度 は ,ど の 日 齢 で も お よ そ 1.0 TL s -1 で あ っ た 。こ の 流 速 以 上 の 流 れ を 与 えたところ鰾収縮個体は沈降することなく一定の深度以上を維持するこ と が 可 能 で あ っ た 。こ の オ ー ダ ー の 流 速 は 0.5 cm s -1 で あ り ,こ れ ま で 報 告 さ れ て い た 流 速 よ り も 4分 の 1程 度 の 弱 い 流 れ で あ っ た 。ク ロ マ グ ロ 仔 魚 の 深 度 維 持 を 支 持 す る に は ,循 環 流 で は な く 鉛 直 上 向 き の 一 様 流 が 重 要 で あ る こ と が 示 さ れ た 。こ の よ う な 流 れ を 発 生 さ せ る 水 槽 が 開 発 さ れ れ ば ,沈.

(5) 降 死 を 防 除 し て 生 残 率 を 向 上 さ せ る こ と が 可 能 と な り ,ク ロ マ グ ロ の 種 苗 量産化の達成につながると考えられる。.

(6)

参照

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