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耳石によるブルーギルの年齢査定

UPDATE　2003/2/14

１．目的
琵琶湖をはじめとする日本国内の淡水生態系は、ブルーギルやオオクチバスのような北米産の肉食外来魚により大きく擾乱されており、駆除すべき外来種として各地でこれら北米産の肉食外来魚の駆除活動が開始されているが、日本国内におけるブルーギルの生産量や生活史については、まだ未解明の部分も多い。
駆除されるブルーギルの体長・体重・年齢の頻度分布を把握することは、その水域のブルーギルの生産量や正確な産卵期を推測したり、効果的な駆除方法を検討する上で不可欠な研究である。そのために、年齢査定が重要な研究要素となる。年齢の査定方法については、鱗の年輪を利用する方法が最も簡単であるが、再生鱗の場合は本当の年齢と異なる年齢を示すこととなってしまう。その点、耳石の年輪を利用する方法は正確ではあるが、耳石の摘出・年輪判別にある程度の技術や熟練が必要な点、琵琶湖のような環境の安定した湖沼においては年輪が明確に形成されないという説もあり、現実的な査定方法であるか否か疑問視されてきた。著者は「琵琶湖を戻す会」の琵琶湖における外来魚駆除活動において駆除されたブルーギルを利用して、耳石による年齢査定が現実的に可能か否かを評価するために、耳石の採取と年齢査定の実際的な検証を行った。

２．研究方法
（�T）標本採取
魚の神経頭蓋を解剖し、耳石を摘出する。
耳石は硬骨魚類の内耳下部にあって、音の増幅に関係したり平衡感覚をつかさどると考えられている。ほぼ純粋な炭酸カルシウムから形成されていて、基本的には扁平石、礫石、星状石の耳石が存在する（図１）、分類群によって礫石や星状石を欠くものも居る。ブルーギルを含む多くの種で扁平石が最も大きいが、コイ科の魚類など礫石のほうが大きい例外も存在する。

図１：スズキの内耳模式図（岩井, 1965）

(1)通嚢　(2)前半規管　(3)前半規管瓶　(4)後半規管　(5)後半規管瓶　(6)水平半規管 (7)水平半規管瓶　(8)小嚢　(9)壷　(10)内リンパ管　(11)礫石　(12)扁平石　(13)星状石

今回査定に使用したのはブルーギルの耳石としては最も大きな扁平石である。大きい耳石のほうが正確かつ容易に査定できるが、原理的にはいずれの耳石を使用しても査定は可能である。
摘出した耳石は、下記の保存液に浸漬して保存した。

保存液：フォルマリン原液１０・、蒸溜水９０・、炭酸水素ナトリウム１ｇ

今回は側線鱗や生殖器も個体毎に同一の容器に保存するために保存液にフォルマリンを使用したが、純粋に耳石のみを保存するのであれば、炭酸カルシウムを過飽和させた水を使用しても支障ない。いずれにしても、残留する有機分の腐敗等により酸性側に傾くと、耳石を構成する炭酸カルシウムは水に溶解してしまうので、何らかの塩基性緩衝剤を添加しておくべきである。また、フォルマリンは酸化するとギ酸とり、実際、市販されているフォルマリンには、既に少量のギ酸が含まれている。そのため、必ず炭酸水素ナトリウム等で緩衝しておく必要がある。

（�U）標本処理と観察
耳石の成長輪を識別容易ならしめるために、ごく希薄な酸でエッチングする場合や、蝋燭の炎で軽く表面を加熱した後、擦過する方法等があるが、これらの方法は耳石が失透してしまうことが多く、大型の耳石の実体顕微鏡等による反射光観察に適する。また、アリザニンレッドによる染色の濃淡で成長輪を強調する方法もあるが、かなり処理が煩雑で、魚種や棲息環境によっては明確な染色が行えず、余計に判定が困難になるケースもある。特に小型個体も含めた個体群の解析を視野に入れた場合、これらの方法は手間がかかり不便である。そこで筆者は通常の透過光型の生物顕微鏡に小出力のレーザー光源をステージ真横から、観察光軸と直交するように照射することにより、光学的に成長輪を強調染色する手法を開発し、今回の研究に利用した。

図２：直交レーザー光源による顕微鏡観察の模式図

ステージと平行に設置されたレーザー発振器から照射された赤色光線は耳石に入射 した時に成長輪による不透明な部分では散乱し、透明度の高い部分では直進する。 そのため、光源に直交した顕微鏡の光軸方向からは成長輪が赤い濃淡として観察さ れる。

水洗後、耳石はスライドグラス上に置き、スライドグラスとの間で屈折率を調整するためにグリセリン等に浸漬して、検鏡した。
成長輪は基本的に中心より当歳、１歳、２歳・・と計測する。種によっては中心部が肥厚して不透明になるため、そのままでは計測できないが、ブルーギルの扁平石は若干外側に反った形態をしているものの、観察に支障となるような肥厚部は存在しなかった。今回標本として使用したのは、滋賀県草津市志那町の琵琶湖岸にて2002年11月4日に行われた「琵琶湖を戻す会」の駆除大会によるものである。当日は悪天候で、釣果が芳しくなかった上、解剖前の魚が飛ばされるほどの強風であったため、精密な計測・解剖を行うことが出来た標本は８個体だけであった。これらの個体については、扁平石の他に性別を正確に判定するために生殖腺の一部を、また、年齢査定結果を検証するために鱗も採集し、保存液に固定した。性別については、現地での目視による判定に加えて、固定した生殖腺を持ち帰って検鏡し、卵の有無等の組織検査により判定・検証した。鱗については、再生鱗による年齢誤査定を回避するため、他に較べて脱落しにくい側線鱗を体の前後で数枚採取し、それらの鱗成長輪の最大値を年齢とみなした。


３．結果
各標本の扁平石の耳石年輪の顕微鏡写真（画像処理済み）を写真１〜８に示す。調査した８個体の全長・体重・性別は表１の通りである。性別については、現地での判定結果と、検鏡による判定結果に矛盾はなかった。また、側線鱗から査定された年齢と、耳石から査定された年齢の対比を表２に示す。鱗年輪については、No. 2002NOV-04#07の１個体のみにおいて、採取された３枚の鱗のうち、再生鱗と思われる１枚で年輪無しを示したが、他では全て年輪数が一致した。

写真１：2002NOV-04#01	写真２：2002NOV-04#02	写真３：2002NOV-04#03

写真４：2002NOV-04#04	写真５：2002NOV-04#05	写真６：2002NOV-04#06

写真７：2002NOV-04#07	写真８：2002NOV-04#08

４．検討
計測や解剖・標本採取には最悪ともいえる気象条件だったが、野外での標本1個体につき要した処理時間は、体重・全長の計測に10秒、雌雄の識別に10秒、生殖腺の摘出に10秒、鱗の採取に5秒、耳石の摘出に30秒、合計でも1分程度であった。大標本としての下限である60個の標本を得るとしても、1時間程度の処理により標本が確保可能であると思われる。また、その年齢についてもレーザーの直交光源を利用した顕微鏡により、簡単かつ正確に査定可能であることが判明した。当初、議論のあった、湖産のギルについては耳石の成長輪の形成が顕著でないのではないかという点に関しても、査定に支障をきたすような不明瞭な標本は観察されなかった。

参考文献
岩井　保、落合　明、松原喜代松, 1965, "魚類学", 恒星社厚生閣

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