研究

ロウソクギンポの繁殖生態に関する行動生態学的・内分泌学的研究(学位研究)

小型魚類の繁殖戦略に関する研究を野外観察に基づいて行ってきました。特に、潮間帯に生息するロウソクギンポを対象として、繁殖における雌雄の複雑な駆け引きを研究してきました。本種は、一夫多妻で雄親が卵をふ化まで保護します。雄は最初の配偶から2日後には求愛しなくなります。そして、その時点で1個体の雌としか産卵できなかった雄は、すべての保護卵を食べて(全卵食)、求愛をやり直します。この行動は、求愛を促す雄性ホルモンの分泌を抑制する保護卵を巣から除去して、求愛をやり直すための“子殺し”であると考えられました。雌はすでに卵を保護している雄の巣に追加産卵し、自身の卵と他の雌の卵を雄に一緒に保護させることで、子殺しを回避していました。一方で、卵を持たない雄は卵の有無を確認するために巣内に入った雌を閉じ込め、産卵を強制します。雌は巣に入らずに他の雌が産卵している様子を観察し、同じ巣で産卵することで強制配偶を回避します。こういった雌雄の複雑な駆け引きを明らかにする研究に取り組んできました。

巣内における産卵箇所選好性 (Female Within-nest Spawning-site Preference)

Matsumoto Y, Takegaki T, Tawa A, Natsukari Y. Female within-nest spawning-site preference in a paternal brooding blenny, and its effect on the female mate choice. Journal of Zoology, pp 275, 48-53, 2008

雄性ホルモンの変動に依存した雄の繁殖サイクル (Male Brood Cycling)

Matsumoto Y, Yabauno A, Takegaki T, Solomon K, Soyano K. Changes in male courtship intensity and androgen levels during brood cycling in the blenniid fish Rhabdoblennius nitidus. Journal of Ethology, 30, pp 387-394. 2012

Matsumoto Y, Tawa A , Takegaki T. Female mate choice in a paternal brooding blenny: the process and benefits of mating with males tending young eggs. Ethology, 117, pp 227-235, 2011

雌の他者依存型配偶者選択 (Non-Independent Mate Choice)

Matsumoto, Y, T. Takegaki. Female mate-choice copying increases egg survival rate but does not reduce mate sampling cost in the barred-chin blenny. Animal Behaviour, 86, pp 339–346.

雄による強制配偶行動 (Male Coercive Mating)

Takegaki T, Matsumoto Y, Tawa A, Miyano T, Natsukari Y. Size-assortative nest preference in a paternal brooding blenny Rhabdoblennius ellipes.Journal of Fish Biology, 72, pp 93-102, 2008

Matsumoto, Y,T. Takegaki. Male coercive mating in externally fertilizing species: male coercion, female reluctance and explanation for female acceptance. Scientific Reports,6, Article number: 24536

雄の全卵食行動の適応的意義の解明 (Filial Cannibalism)

Matsumoto Y, Tateishi T, Terada R, Soyano K, Takegaki T. Filial cannibalism by male fish as an infanticide to restart courtship by self-regulating androgen levels. Current Biology, 28: 2831-2836, 2018

アワビ類の生態に基づいた増殖・養殖技術開発

エゾアワビの種苗生産技術の開発や生態に関する研究に取り組んでいます。基礎研究としてインパクトがある成果を目指しつつ、野外における生態の理解が、本種の増殖・養殖技術の開発につながると考えて研究を進めています。ドローンやAIを応用した調査手法の開発も目指しています。

エゾアワビ種苗生産技術の開発 (Method for Producing Abalone)

閉鎖循環飼育による親アワビの養成:エゾアワビは夏から秋に産卵しますが、種苗生産では稚貝を大きくしてから放流するために、冬から成熟誘導をかけて春先に採卵します。東北地方の冬に水温を夏場のように高温に維持するには燃油代が膨大にかかります。手作りできる簡易式閉鎖循環により、この加温コストを削減できることができました。

Matsumoto Y, Maeda T. Practical research on rearing broodstock abalone using a closed recirculating system. Japan Agricultural Research Quarterly, 55(1), 97-106, 2021.

好適餌料珪藻を用いたアワビ種苗生産技術アワビ稚貝の歯舌構造と餌となる付着珪藻の付着力と被殻の脆さに着目して、稚貝が摂餌しやすく消化しやすい珪藻を用いた飼育技術を開発しました。

松本 有記雄,野呂忠勝,高見秀輝,藤浪 祐一郎,久慈康支,河村知彦. アワビモUlvella lensと稚貝の匍匐粘液に針型珪藻Cylindrothecaclosteriumを付着させた板によるエゾアワビ採苗法の検討. 日本水産学会誌,81,pp995-997,2015

松本 有記雄,伯耆匠二,中坪あゆみ,西洞孝広, 野呂忠勝,貴志太樹, 高見秀輝,河村知彦. アワビ類の初期餌料として好適な針型珪藻Cylindrotheca closteriumの大量培養法と採苗板への展開法に関する研究,日本水産学会誌,受理, 2017

松本 有記雄,中坪あゆみ,高見秀輝,河村知彦. エゾアワビの採苗における緑藻アワビモUlvella lensの利用可能性と針型珪藻Cylindrotheca closteriumとの併用. 日本水産学会誌, 2017

松本 有記雄,飼育に適した微細藻類によるエゾアワビ種苗生産技術の開発,平成29年度岩手県三陸海域研究論文知事表彰事業,岩手県知事賞受賞,2017年,https://drive.google.com/file/d/1QteXDBzyKrQby5JUFFFe4kQMH8K5zvdB/view?usp=sharing

エゾアワビの繁殖生態に関する研究 (Reproductive Biology of Abalone)

低気圧通過時に産卵するアワビ:エゾアワビは低気圧通過時に産卵しますが、低気圧通過時に伴う環境変化の一体何が本種の産卵を促してるかは分かっていませんでした。そこで、低気圧の海中で産卵を観察するために、殻に装着したロガーに記録された加速度の変化パターンから産卵を識別する手法を開発しました。本手法により、荒天時に海が攪拌され雨水由来の低塩分水が海底に到達した後に、本種の産卵が起こることを明らかにしました。さらに雨水に含まれる過酸化水素と二価鉄イオンの化学反応によって生じるヒドロキシルラジカルが本種の産卵のトリガーとなっていることも示唆されました。この研究は、大気中の物質が海中のアワビの産卵に影響している可能性を示しており、大気と海のつながりの重要性を示していると考えています。

Matsumoto Y, Yatsuya K, Nakatsubo A, Takami H. A biologging technique for monitoring the egg-releasing behavior of Pacific abalone Haliotis discus hannai in the wild. Aquatic Biology, 27: 119-125, 2018

Matsumoto Y, Yatsuya K, Fenton reaction as a possible stimulus to induce spawning in Ezo abalone Haliotis discus hannai during stormy weather. 1. Marine Ecology Progress Series, 669: 241-246, 2021

アワビの粘液追従行動の進化的駆動力:本種をはじめとする巻貝の多くで、他個体が這った後に残る粘液を追従する行動が報告されています。雌雄の遭遇率を高める機能がこの追従行動を進化させたと議論されることがあります。一方で、もし生まれつき粘液を追従しない個体がいたとして、その個体は他個体に追跡されることで遭遇率が高くなります。個体ベースモデルを用いて、雌雄の遭遇率の上昇が粘液を追従するという形質を進化させるのかを検証しました。その結果、雌雄遭遇率の上昇は粘液追従行動の進化的駆動力としては弱く、他の機能が追従行動の進化的駆動力となっていると考えられました。現在、幼生なども粘液がある場所を好むことに着目し、この行動の進化背景を明らかにするための研究と種苗生産への応用研究を展開しています。

Matsumoto Y. Effects of mucus trail following on the distance between individuals of opposite sex and its influence on the evolution of the trait in the Ezo abalone Haliotis discus hannai. PeerJ, 8: e8710, 2020

アワビの移動を考慮した資源管理技術の開発:広範囲に移動する本種を長期追跡し、その移動パターンを空間情報と合わせて解析するため、発信器を装着したアワビの追跡とドローンによる海藻藻場の観測を組み合わせ解析する手法を確立しました。これにより、本種が海藻群落の季節消長に合わせて移動することが分かりました。さらに移動を考慮した資源評価法を確立するために、アワビの移動と海藻の季節消長を再現したシミュレーションを開発しました。

Matsumoto Y, Takami H. The effect of brown kelp phenology on abalone movement and spatial distribution; acoustic telemetry and spatially explicit individual-based model approach. Fisheries Science (accepted), 2022

三陸沿岸域における海藻群落の季節・年変動 に関する研究:三陸沿岸の大型褐藻類は一年生のものが多く、冬季に冷たい親潮が流入した年に海藻群落が大きく発達します。これは非常に冷たい水温がウニなどの摂食行動を抑制することで、芽生えたばかりの海藻が食い残されるためです。冬季水温が高い年は、ウニが海藻の芽を食べてしまうため海藻がごく一部にしか観察されず、2016年以降そのような年が多くなっています。八谷博士が主導されている研究を手伝いながら勉強しています。

Yatsuya K, Matsumoto Y. Effects of the swimming crab Charybdis japonica on sea urchin Mesocentrotus nudus grazing: cage experiments in barren ground and land-based tanks. Fisheries Science, 87(6): 817-826, 2021

Yatsuya K, Matsumoto Y, Sasaki K, Shirafuji N, Muraoka D. Reduced biomass of the kelp Saccharina japonica cumulatively affects gonad production of sea urchins over ensuing years off northeastern Japan. Journal of Applied Phycology, 32: 2599–2604, 2020

八谷光介,松本 有記雄. マコンブの生長速度に対する定常流流速の影響. Algal Resources, 12: 1-12. 2019

Yatsuya K, Matsumoto Y, Sasaki K, Shirafuji N, Muraoka D. Phenology of the kelp Saccharina japonica and its effect on the gonad index of the sea urchin Mesocentrotus nudus across a depth gradient off the Sanriku coast, northeastern Japan. Fisheries Science, 83: 939-946, 2017

その他

https://researchmap.jp/yukio_matsumoto