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2019年12月24日

幻の魚イトウの回遊と河川の連続性

特集 環境DNA 生態系に描かれた生き物たちの航跡をたどって
【調査研究日誌】

福島 路生

赤く染まったイトウの写真
写真1 産卵期に赤く婚姻色に染まったオスのイトウ (撮影:成田正司)

 日本最大の淡水魚と言われるサケ科魚類のイトウ(写真1) は、かつて北海道から東北にかけて多くの河川に生息していたことが文献から分かっています。しかし現在、本種は、道北と道東など10数河川に残されるのみとなり、国際自然保護連合(IUCN)のレッドリストで最も絶滅リスクの高いカテゴリーに指定されています。近年、水生生物の生態研究に革新的な技術が次々と導入されるようになり、イトウについてもその未知なる生活史や行動に関して興味深い知見を蓄積してきました。ここでは、そのいくつかを紹介するとともに、本種の保全について考えてみたいと思います。

音響ビデオカメラによる遡上数モニタリング

音響ビデオカメラの写真
写真2 音響ビデオカメラのひとつ
(株)東陽テクニカのカタログより

 光のない夜間でも、視界ゼロの濁水でも、遊泳する魚の姿と動きを鮮明にとらえ、魚種の判別や体長測定を可能にする音響ビデオカメラというものがあります(写真2)。高出力の超音波を複数のビームに分けて同時に発信することで広範囲に、遠方の物体を探知して高画質の映像にします。

 猿払村は、日本最北端の稚内から車で約1時間、オホーツク海に面した村です。ここを流れる猿払川の支流に音響ビデオカメラを設置し、産卵遡上するイトウを春先の1か月間、24時間体制でカウントするモニタリングを4年間続けました。その結果、この支流に遡上するイトウは毎年340-420尾程度で、年ごとに大きく変動しないことが分かりました。遡上は日中に行われますが、産卵を後えて海に降る時は、もっぱら夜間に移動することも分かりました。

PITタグから分かったイトウの母川回帰性

 海からやってくるイトウの数が年ごとにあまり変動しないのは、ひょっとすると同じ魚を毎年数えていたからではないだろうか?産卵後も死なずに海に帰り、生涯に何度か産卵を繰り返すイトウです。もし彼らが毎年成熟して同じ川に戻って産卵するならば、全体として遡上数は大きく年変動しないはずです。この仮説を検証するために、2016年から遡上中のイトウを捕獲し、麻酔をかけてからPITタグと呼ばれる標識を体内に埋め込む作業を開始しました。PITタグには電磁コイルと10桁のコードが記憶されたマイクロチップが内蔵されていて、タグのついた魚がアンテナを通過するたびに電磁コイルが励起され、読み取り機に固有のコードを送信します。したがってアンテナを調査河川に何か所か配置することで、どの魚がどこをどのタイミングで通過したかが分かる仕組みです。タグ自体にバッテリーがないので、魚が死ぬまで長期にわたり追跡できるのが最大のメリットです。昨年までに123尾のイトウにタグを装着しました。今年2019年の春に、このうち76尾のイトウが調査河川に戻ってきました。これらのイトウはさらに上流を目指し、アンテナが設置された4つの沢のいずれかで産卵しました。回帰率、すなわち前年(2018年)と同じ沢に戻ってくるイトウの割合を計算すると、ほぼ90%という沢もありました。海から遡上して川幅が10mに満たないこの沢にたどり着くには、河口から幾度となく枝分かれする河川を、間違った沢に迷い込むことなく水を嗅ぎ分け、延長24kmの道のりを1年前と同じ順路で帰ってくる必要があります。GPSでもなければ、人間でさえも困難なことです。

耳石が明かしたダム湖のイトウ秘話

北辰ダムの写真
写真3 北辰ダムの放水口

 母川回帰性が強いことは、子孫を残せる環境に戻ることが保証されているという、種の存続にとって大きなメリットがあります。しかし現代のように、いつダム建設や河川工事が行われて、ある日突然、川の連続性が途切れてしまいかねない日本で、この性質はイトウに有利に働くでしょうか。

 稚内市を流れる声問川の上流に、市民の飲料水源である北辰ダムがあります(写真3)。ダム貯水池には多くのイトウが閉じ込められ陸封されています。ダム建設後、上流に取り残されたイトウは降海できなくなり、やむを得ず貯水池を海に見立ててそこで餌をとり、春に流入する沢に遡上して子孫を残すようになりました。高さ30mを超すダムの放水口には魚道がなく、仮に海からダムまで降海型のイトウがやってきても門前払いを食うことになります。「仮に」と書きましたが、実は春先、数10尾を超える大型イトウがダム直下のプールに一斉集結し、コンクリートの絶壁に勝ち目のない挑戦(ジャンプ)を繰り返す、何とも切なくて歯がゆい光景を目にします。たいへん残念なこの地域の風物詩となっています。強い母川回帰性が災いして、他に繁殖できる支流を探すでもなく、産卵期が終わる5月中旬までこのプールで無駄な時間を過ごします。いつしか姿を消してしまいますが、お腹に抱えた卵を産み落とすことさえなく、海に帰っていく可能性が高いです。

 いったいこれらのイトウはどこから来るのでしょう。この謎に答えを出したのが耳石(じせき)のストロンチウム(Sr)でした。魚の頭部にある耳石は、水中からSrをその表面に取り込みながら成長しますが、その際、回遊した先々の地質の相違を反映して変化する河川水のSr同位体比(87Srと86Srとの比)を正確に記録することが知られています。ですので耳石を半分に切断し、中心部から外縁にかけてSr同位体比を測定すれば(写真4)、その変化は魚が誕生した場所から捕まるまでの回遊経路(の河川水の同位体比)を示すことになります。もしダム貯水池の水の同位体比が特徴的な値を示し、その値がダム下流のイトウの耳石から検出できれば、それはその魚がダム上流で生まれ育ったという証拠になります。

イトウの耳石切片写真
写真4 イトウ(25才)の耳石切片
黒いラインは同位体分析のためレーザーを照射した跡 (東京大学 飯塚研究室)

 声問川の河口付近で漁師が捕獲し、冷凍庫に保管されていた1 m近いイトウの成魚を3匹入手することができました。その耳石を調べたところ、予想どおり北辰ダム上流に特有な極めて低いSr同位体比が測定されました。ダム貯水池に流入する沢で捕獲したイトウ稚魚の耳石からも共通する同位体比のパターンが得られました。つまり、ダム湖にイトウが完全に陸封されていると考えるのは間違いで、落差は大きいが緩やかに傾斜したダム放水口から一部のイトウが転がるように落下し、そのまま生き延びて海までくだり、豊富な餌を捕りながら大きく成長しているのが実情のようです。ダム湖が出来て40年近く経ちますが、降海性という本能を失わずにいたことには驚かされました。そしてもう一つの本能、母川回帰性は、海で成熟したイトウを再びダム上流へと帰らせようとします。しかし残念なことに、このダムは一方通行しか許しません。ということは、降海性を強く示す個体、遺伝子がダム個体群から淘汰され続けているということであり、本種の保全を考える上で大きな課題が浮き彫りになりました。

 最後に、このニュースのテーマである環境DNAについても、北海道大学と共同で研究を進めてますので簡単に紹介して終わります。希少魚イトウの現在の分布を知る上で、環境DNAの技術には大きな期待が持てます。私たちの調査からも、予想どおりイトウの生息河川で高濃度のDNAが検出されました。しかし驚いたことに、イトウが絶滅したはずの河川、またこれまでイトウの生息記録がなかった河川からも少なからずDNAが見つかっています。反対にイトウが生息すると言われる河川でDNAが検出されなかったという話は、今のところ耳にしていないので、まずは胸をなでおろしているところです。

(ふくしま みちお、生物・生態系環境研究センター
生態系機能評価研究室 主任研究員)

執筆者プロフィール

筆者写真

10年ぶりくらいに釣りを再開しました。魚類研究者は釣りから一線を画すべき、と自分に言い聞かせてきましたが、そろそろ解禁してもよいかと。“・・・ 一生幸せになりたいなら釣りを覚えなさい”(中国の諺)。この前段もまた面白い。