Using electronics to measure fat content of fish: Biological Impedance Analysis

講演者：	Joe Margraf (アメリカ水産学会会長)
日時：	平成29年3月29日（水）11:00〜11:30
場所：	東京海洋大学品川キャンパス　講義棟32番教室（第4会場）

企画責任者：

佐藤秀一（東京海洋大学，国際交流委員会委員長）

【Abstract】

Bioelectrical impedance analysis (BIA) is commonly used in human health and nutrition fields but has only recently been considered a potential tool for assessing fish condition. Once BIA is calibrated it estimates fat/moisture levels and energy content without the need to kill the fish. Despite the promise held by BIA, published studies have been divided on whether BIA can provide accurate estimates of body composition in fish. In cases where BIA was not successful the models lacked the range of fat levels or sample sizes we determined were needed for model success (range of dry fat levels of 29%, n=60 yielding an R2 of 0.8). Reduced range of fat levels requires an increased sample size to achieve that benchmark. Standardization of methods is needed. Here we discuss standardized methods based on a decade of research, identify sources of error, discuss where BIA is headed, and suggest areas for future research.

生体インピーダンス法（ＢＩＡ）は人間の健康や栄養学の分野で幅広く利用されているが、魚の状態を検査するためのツールとして考えられたのは、ごく最近のことである。ＢＩＡを行えば、魚を殺すことなく、脂肪/水分レベルやエネルギー含有量を推定することが出来る。ＢＩＡによって保証されているにもかかわらず、研究成果は、ＢＩＡが魚体の状態を正確に推定できたか否かで、評価を二分される。ＢＩＡが適切に当てはまらないケースでは、我々が見出した、良好なモデリングに必要な脂肪レベル範囲とサンプル数（２９％の乾燥脂肪レベルとn=60。これによる相関係数R2=0.8）が満たされていない。脂肪含量の範囲がせまい場合には、基準を満たすためにサンプル数を増やす必要がある。すなわち標準化が必要である。本講演では、１０年間の調査に基づき標準化された方法と、誤差をもたらす要因、BIAが向かうべき方向性、およびさらなる研究分野について議論する。

【企画者より】 アメリカ水産学会会長のMargraf博士のご厚意により，電子工学的抵抗解析（ＢＩＡ）による魚類の脂肪含有量測定ついて講演していただくことになりました。良好なデータを得るための方法論は、他の研究分野にも応用できる可能性があるかと思います。 質問や討論なども受け付けますので，ふるってご参加下さい。

科学の探究と普及―二者をつなぐ存在としての学会

プログラム
10:30-10:40	開会の挨拶
佐藤秀一（国際交流委員会委員長）
10:40-11:00	Modeling Fish Migration in the Connecticut River, USA（米国コネチカット川における魚類の回遊モデリング）
Donna L. Parrish (University of Vermont, アメリカ水産学会前会長)
11:00-11:20	Scientific societies, non-profits and their critical role in the future of natural resource management in the U.S.（米国の天然資源管理の未来における学会および非営利団体の重要な役割）
Douglas J. Austen (アメリカ水産学会事務局長)
11:20-11:40	われわれ水産研究者はどのように社会に貢献できるか？ ―ウナギ学と社会におけるウナギ保全のための意識改革活動の例―
塚本勝巳（日本大学，日本水産学会）
11:40-12:00	質疑応答・討論

講演要旨

米国コネチカット川における魚類の回遊モデリング
Modeling Fish Migration in the Connecticut River, USA

Donna L. Parrish (University of Vermont)

気候変動により，水温の上昇，降雨の変化，北部地域の河川流量の変化が引き起こされる可能性がある。遡河性の魚類は水温と河川流量を回遊の指標としているので，季節的な移動（淡水への出入り）に関して，気候変動の影響を非常に受けやすい。冷水魚であるタイセイヨウサケ（Salmo salar）は，幼魚時の下流への移動を早春の温度を契機として行い，また降河時期は季節的な流量の影響も受ける。下流への移動をスモルトの魚は，下流の水温が暖かくなりすぎる前に行わなければいけない。そこで，シミュレーションモデルを用いて，水温と河川流量の時期の変化が米国コネチカット川におけるタイセイヨウサケのスモルトに及ぼす影響を調べた。北米の気候変動シナリオに加えて，温度と流量のこれまでのパターンを用いて，早春の温度の契機となる時期の変化，水温の上昇，暖春になる度合い，および河川流量の変化の割合がスモルト生残に及ぼす影響を調べた。予測された将来の温度上昇と流量の変化は，年間のスモルト生残率の平均値を減少させ，その誤差分散を増加させた。既設のダムにおける降河回遊の遅れはこれらの影響を悪化させた。冷水性の回遊魚にとって，気候変動の影響の全容（絶対温度の増加，暖春となる早さ，河川流量の変化）は，生態系の人為変化の存在という面を考え合わせ，解釈すべきである。

【企画者より】
アメリカ水産学会前会長のParrish博士のご厚意により，コネチカット川（アメリカ）における魚類の回遊モデリングについて講演していただくことになりました。北米の河川における魚類の回遊モデリングは，日本においても応用できる可能性があるかと思います。

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米国の天然資源管理の未来における学会および非営利団体の重要な役割
Scientific societies, non-profits and their critical role in the future of natural resource management in the U.S.

Douglas J. Austen (アメリカ水産学会事務局長)

アメリカ合衆国には，地域団体，教会，病院，教育団体，および高い見識のある国際機関など，非常に多様な目的を持った推定160万以上もの非営利団体が存在している。多くはボランティアのリーダーとスタッフだけの小さなものであるが， “The Nature Conservancy”など，数十億ドル規模の団体も存在する。1870年に “American Fish Culturist Association”として発足したアメリカ水産学会（AFS）は，会員約9000人，スタッフ22人，年間予算400万ドルの比較的小さな学会である。自然保護や学術的な分野において，非営利団体は，州や連邦政府が着手しにくいような課題に対する解決策を提供する重要な役割を演じてきた。アメリカ合衆国における政治的な指導はごくごく限られた州や連邦政府でのみ行われているが，資源保護や環境応答の必要性は継続的であり，また拡大さえしている。その結果，非営利団体が，将来的な資源保護の課題に取り組む重要な役割を担うよう期待されている。全地球的な自然保護，資源保護，水産資源と水圏生態系の持続のために，健全な科学を進め，専門的能力の開発を促進し，科学に基づいた水産の情報を広めるという使命をもって，AFSは複数の，そして時には競合するような，特に政治的な問題を持つ時間と資源に対する要求とのバランスをとらなければならない。AFSは，多くの統合的な活動を通じてこれを行っている。第一に，本学会は水産学的な専門技術や経験を有する政策スタッフを育成することを決定した。これらのスタッフは政策方針を発展させるため，そして科学的情報をアメリカ議会の政策立案者へ伝えるため，学会で選出されたリーダーやボランティアリーダーと共に従事している。第二に，AFSは，同様の理念を持つ他の学術団体と戦略的パートナーシップを締結している。例えばAFSは，4つの他の非営利学術団体と共に，大きなインパクトを残すため活動を調整する機会を提供する “Consortium of Aquatic Science Societies”の主要なメンバーとなっている。第三に，AFSは，アウトドア産業の代表者，スポーツマンや関連する保全団体を含む “Theodore Roosevelt Conservation Partnership”のようなグループを通して，より大きな自然保護コミュニティーと協力してきた。最後にAFSは，本学会が出資する学術活動に彼らのスタッフを参加させたり，議員や議会のスタッフとの科学的，政策的議論を促進しAFSの第三者的な役割を利用するなど連邦機関と効率的な公式協定を発展させてきた。

【企画者より】
アメリカ水産学会事務局長のAusten博士のご厚意により，アメリカでの非営利学術団体の活動とその役割について，資金繰りも含めた運営の方法などについご講演いただくことになりました。研究者と一般人，行政をつなぐために，学会がどのような役割を果たしているのか，また，研究者個人も自身の研究成果を社会に還元することについてどのような認識を持っているのか，そんなお話をしていただけるものと思います。

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われわれ水産研究者はどのように社会に貢献できるか？
―ウナギ学と社会におけるウナギ保全のための意識改革活動の例―
How can fisheries scientists contribute to human society
―The case of eel science and public awareness for eel conservation

塚本勝巳（日本大学）

全ての学問分野の科学は多かれ少なかれ2つの方向性をもっている。すなわち，基礎と応用である。水産学は明らかに応用科学であるが，生物学，化学，物理学，数学など基礎科学の様々な分野もあわせもつ。基礎科学の要素をもたなければ，応用科学は活気を無くし，社会貢献へ向けて持続的に進歩することもなくなってしまう。ウナギに関する科学（ウナギ学）と社会との関係は日本水産学会会員によるひとつの活動事例であるが，ここでは基礎科学と応用科学が融合し，同時に社会啓発と社会認識の普及増進のためのアウトリーチ活動も合わせもっている。今から2400年前，古代ギリシャの偉大な博物学者アリストテレスの時代以来，人々はウナギの繁殖と生活史の謎に好奇心を抱いてきた。その謎は何千年もの間続いたが，今，産卵場における2008年の親ウナギの捕獲と2009年のウナギ卵の採集によって完全に解明された。この産卵場問題のほかにも，ウナギ学においては数多くの重要な発見があった。近年の分子系統学的解析によってウナギが深海魚起源であることがわかり，ウナギ目魚類の進化の過程が解明された。ウナギ属の分類についても最新の分子遺伝学的・形態学的手法により80年ぶりに見直され，フィリピン・ルソン島の山奥の細流で見つかってAnguilla luzonensisと名付けられた新種も報告された。通し回遊魚として知られるニホンウナギとヨーロッパウナギの中に，意外にも川に遡上せず一生海で暮らす「海ウナギ」と名付けられた個体群の存在することが耳石Sr/Ca比を調べることで初めて明らかになった。このような基礎的な発見は多くの科学論文の形で公表され，生活史，回遊，進化，加入，集団構造，浸透圧調節，繁殖生理など，ウナギの様々な側面を明らかにした。これと並行して，実験室内では半世紀以上にわたってウナギの人工養殖技術の開発研究が強力に進められてきた。その結果，繁殖生理の堅実な歩みとウナギ仔魚の飼育方法の進歩によって，近年養鰻業の種苗として用いる人工のシラスウナギを実験室で生産する技術を確立する技術ができた。これら産卵場におけるフィールドワークと実験室における養殖研究も互いに刺激し合い，研究成果の情報交換をしながら発展してきた。しかしながら，こうした近年のウナギ学における大きな進歩と裏腹に，過去何十年かでウナギ資源は世界中で急減した。この危機に直面して，一般社会の助けも借りてウナギ研究者たちはウナギの保全のためのいくつかのアクションを起こした。それらは，「鰻川計画」と呼ばれる毎月のシラスウナギの接岸モニタリング調査であり，「うな丼の未来」と名付けられ，毎年土用の丑の前後に東アジア鰻資源協議会によって開催される公開シンポジウムであり，あるいは様々なウナギに関する利害関係者間の情報共有のために設立された「ニホンウナギ会議」であった。その中で，ユニークなプロジェクトとして「うなぎプラネット」と呼ばれるウナギ学の総合研究とそのアウトリーチ活動がある。これは研究の場で得られた知識を使ってウナギを保全し，この地球上でウナギと人とのより良い共存関係を築くことを狙いとしたものである。このプロジェクトでは，鰻漁業，養鰻業，貿易，消費，そして美術や信仰・伝説の中のウナギについて，自然科学，社会科学，人文科学の様々な角度からウナギについて広く社会全体の理解を得るために実施されている。そのアウトリーチ活動として，出張授業の「うなぎキャラバン」が2015年に始まった。小・中学校や高校に出かけていって，子供たちや生徒，あるいはその学校の先生方にウナギとその環境について説明し，国際自然保護連合のレッドリストに記載されたウナギの危機と保全について語りかけようというものである。学会が行うこのタイプの保全努力や教育活動は，単にウナギの知識を伝えるだけではなく，できることならメディアや行政の注意を引き，日本や東アジア，さらには世界中のウナギについて効果的な漁業管理を行うための保全意識を高めるために役立って欲しいと願う。

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記

以上

Pelagic species interactions in Lake Champlain, USA-Canada

講演者：	Donna L. Parrish (アメリカ水産学会会長)

日時：	平成27年3月29日（日）11:40〜12:40
場所：	東京海洋大学品川キャンパス　講義棟32番教室（第４会場）

企画責任者：

佐藤秀一（東京海洋大学，国際交流委員会委員長）

【Abstract】 Rainbow smelt (Osmerus mordax) and alewife (Alosa pseudoharengus) are pelagic fish species native to coastal regions of northeastern North America. Rainbow smelt are native to Lake Champlain, and alewife were first found in the lake in 2003. During the expansion of Lake Champlain's alewife population, survival of age-0 rainbow smelt and alewife was studied in relation to adult abundance and habitat gradients in the aquatic environment. Spatial dynamics of these species are particularly important because both are cannibalistic, with cannibalism rate a function of spatial overlap and fish density. Using data collected over both diel and seasonal cycles, we determined what abiotic conditions influenced fish spatial distributions and created models predicting adult and age-0 rainbow smelt and alewife distribution. Distribution predictions were then coupled with previously-created predation models to simulate predation and cannibalism patterns. Our data show, and models predict, that alewife and rainbow smelt populations interact differently in different basins of the lake due to habitat availability, and under differing climatic and limnological scenarios. Our work also predicts, due to the importance of cannibalism, that neither species will extirpate the other.

レインボースメルト（キュウリウオ科Osmerus mordax）とエールワイフ（ニシン科Alosa pseudoharengus）は北米大陸北東部沿岸域原産の表層種である。レインボースメルトはもともとChamplain湖に生息していたが、エールワイフは2003年に初めて同湖で発見された。Champlain湖におけるエールワイフの個体群が拡張するにつれ、両種の０歳魚の生残と、同湖の成魚量および住み分けとの関係が研究された。これらの種は共食いを行うため、両種の縄張り競争は特に重要である。収集したデータを用いて、我々はどのような非生物的条件が魚の空間分布に影響するかを決定し、レインボースメルトの成魚および０歳魚とエールワイフの分布を予測するモデルを構築した。この分布モデルと過去に構築された捕食モデルを組み合わせ、捕食と共食いパターンをシュミレーションした。我々のデータは、エールワイフとレインボースメルトの個体群が、生息域の利用のため、異なる風土的、湖沼学的シナリオのもと、湖の異なる流域において別々に相互作用することを示す。我々の研究はまた、共食いの重要性により、両種とももう一方の種を根絶することはないものと予測している。

【企画者より】 アメリカ水産学会会長のParrish博士のご厚意により，米国Champlain湖における肉食魚2種、レインボースメルトとエールワイフの相互作用について講演していただくことになりました。北米の湖における魚種間の分布モデルの構築法は、日本の湖においても応用できる可能性があるかと思います。 質問や討論なども受け付けますので，ふるってご参加下さい。

講演者：	Ian Winfield (環境・水文学センター，イギリス諸島水産学会会長)

日時：	平成27年3月29日（日）11:40〜12:40
場所：	東京海洋大学品川キャンパス　講義棟32番教室（第４会場）

企画責任者：

佐藤秀一（東京海洋大学，国際交流委員会委員長）

【Abstract】 Within mainland U.K., the glacial lake of Windermere is situated in the Lake District National Park and forms England's largest natural body of fresh water. It comprises a mesotrophic north basin (area 8.1 km2, maximum depth 64 m) and a eutrophic south basin (area 6.7 km2, maximum depth 44 m) set within a geologically and geographically diverse catchment of 230 km2.

The Windermere fish community is relatively simple with just seven major populations, i.e. Arctic charr (Salvelinus alpinus), Atlantic salmon (Salmo salar), brown trout (Salmo trutta), European eel (Anguilla anguilla), perch (Perca fluviatilis), pike (Esox lucius) and in recent years roach (Rutilus rutilus). A further nine minor species are also present. Historically, Arctic charr and perch have dominated offshore and inshore habitats, respectively. All three species are predated by pike, the major piscivore of the lake.

The Arctic charr, perch and pike populations have been studied continuously since the 1940s in long-term netting and trapping programmes. These studies have produced many insights into the population biology of these salmonid, percid and esocid species. Their findings have also been used in international collaborations with fisheries scientists to address generic management questions applicable to exploited stocks. Since the 1990s the three species-specific sampling programmes have been augmented by the extensive use of survey gill nets, hydroacoustics and other techniques to study the fish community and wider food web.

These expanded studies have had a particular focus on the effects of eutrophication on the Arctic charr, the effects of the introduced cyprinid roach on the lake's food web, and the effects of climate change on perch recruitment and phenology. Long-term cultural eutrophication of the lake has led to periodically low availability of dissolved oxygen in the deep waters of the south basin in particular with associated impacts on Arctic charr, although this ubiquitous environmental problem is now being actively managed by local nutrient stripping. Like many lakes elsewhere, these eutrophication impacts at Windermere have been further complicated by additional impacts from species introductions and now climate change, with effects on the intolerant Arctic charr again being the most notable.

This extensive history of detailed scientific study on Windermere's major fish populations and their environment is reviewed and research areas of particular current and future interest are highlighted.

イギリス本島においてウィンダーミア湖は、湖水地方国立公園の中にあり、イギリス最大の天然淡水湖である。湖は中栄養型の北側 (面積 8.1 km2、最大深度64 m) と富栄養型の南側 (面積6.7 km2、 最大深度 44 m) の2つの部分により構成され、地質学的にも地理学的にも多様な総面積230 km2の湖面を有する。

ウィンダーミア湖の魚類層は、比較的単純で主に7種類の魚種により構成されている。すなわち、北極イワナ（Salvelinus alpinus）、大西洋サケ (Salmo salar）、 ブラウントラウト（Salmo trutta）、ヨーロッパウナギ（Anguilla anguilla）、ヨーロピアンパーチ（Perca fluviatilis）、 ノーザンパイク（Esox lucius）および近年移植されたローチ（Rutilus rutilus）である。これら以外にも、その他9種の魚類が生息する。歴史的に、北極イワナとヨーロピアンパーチは沿岸および沖合の優占種である。全ての3魚種は、湖の主要な魚食性魚のパイクに捕食される。

北極イワナとヨーロピアンパーチ、ノーザンパイクの集団は、1940年代から継続的に網漁および仕掛け漁を用いた長期的な調査が行われてきた。この研究によりサケ科、ヨーロピアンパーチ科およびカワカマス科の集団生物学に多くの発見をもたらした。これらの発見は、水産学者の国際的な共同研究による絶滅危惧種の管理に関する一般的な問題を解決するために用いられてきた。1990年代からこれら3魚種に特化したサンプリング計画は、調査用の刺し網や水中音響装置、およびその他の機材を魚やその他の食物網に関わる生物の研究に集中的に用いることについて議論の的となってきた。これらの研究は発展して特に北極イワナへの富栄養化の影響、湖の食物網への委嘱したコイ科のローチの影響および気候変動がヨーロピアンパーチの再生産と季節性に与える影響に焦点を当てている。長期的な湖の冨栄栄養化はこの南部の底部水塊に一時的な低酸素水会の発生をもたらし、北極イワナに影響を与えているが、この多岐にわたる環境への問題は、現在栄養塩の削減により積極的に管理されている。

他の多くの湖のように、ウィンダーミアの富栄養化の影響は、異種の移植や現在の気候変動のような二次的な影響により複雑になっており、北極イワナは最も影響を受けやすい。このようなウィンダーミアの主要な魚類集団に関する詳細な科学的研究の歴史について総括し、現在および将来特に興味のある研究分野を紹介する。

【企画者より】 現イギリス諸島水産学会会長のWinfiled博士のご厚意により，英国ウィンダーミア湖で行われている長期的な観測調査の成果について講演していただくことになりました。Winfiled博士のご専門であるfish ecologyの観点から，問題点を整理し，資源管理や調査研究の方法も含めてお話しいただきます。日本の漁業，生態系管理・保全とはまた違ったアプローチなどのお話もあるかと思います。同日、同時間帯に大講義室（第２会場）でアメリカ水産学会長の講演も予定しております。

質問や討論なども受け付けますので，ふるってご参加下さい。