はじめに

　現在，両生類の種・個体群の絶滅・衰退が地球規模で問題とり，日本においてもその実態は認識されつつある．日本版レッドリストによると，日本に生息する在来両生類66種のうち22種の絶滅が危惧されている（2014年現在）．都市郊外の丘陵地にも広く生息し，我々にも馴染み深いアカガエルであるヤマアカガエル（Rana ornativentris）は環境省の絶滅危惧種には含まれていないが，東京都版レッドリストでは，在来種15種のうち12種の両生類が絶滅危惧種に指定され，本種も北および南多摩地区において絶滅危惧IB類に指定されている．水田などの湿地環境の減少が著しい都市部近郊においては，身近なヤマアカガエルでさえも個体群の衰退・絶滅が大きな問題となっているが，その個体群衰退・絶滅の原因は様々である．両生類の生活史初期，特に卵期における死亡率については，海外の種・個体群で比較的多く報告され，種内及び種間で2〜100％と極めて大きな変異が知られている．また，その原因も多様で，未受精・低温・凍結・真菌感染・高密度・乾燥・捕食など多岐にわたる．本種のような止水で繁殖する両生類では，個体群内の年変動や個体群間の変動が大きく，個体群の動態を予測するのは困難であり，卵死亡率などの個体群パラメータの正確な推定が重要である．また，単一個体群・単年度だけの調査では十分ではなく，幅広く様々な地域で長期間に渡るモニタリング調査も必要となるだろう．我が国でも，今までに在来種の生活史初期の個体群調査が行われてきたが，自然個体群の卵死亡率などの情報は極めて限られている．

 　本研究では，3シーズンに渡り東京都八王子市南大沢の首都大学東京キャンパス内の孤立した緑地に生息するヤマアカガエル個体群を対象とし，生活史初期の個体群動態を調査した．産卵から変態上陸期までの卵・幼生期の定期的なセンサス調査により，個体数の季節的変化を追跡し本種の生残過程を明らかにした．これらの結果を報告し，本種の生活史初期における死亡要因について考察した．

  材料と方法

　2011年から2013年に，首都大学東京南大沢キャンパスの面積約10ha程の保全緑地内で行った。この緑地は周囲を大学の建物や高層住宅などの住宅地で囲まれ孤立している．この緑地内にある自然池（イモリ池）で個体群の調査を行った（図1）．この池では調査対象種の他，トウキョウサンショウウオ（Hynobius tokyoensis），アカハライモリ（Cynops pyrrhogaster），シュレーゲルアオガエル（Rhacophorus schlegelii），モリアオガエル（Rhacophorus arboreus）の繁殖が確認されている．イモリ池は直径約10m，面積約100m²，最大水深約50cm，標高120ｍで，周辺は主に広葉樹で覆われている．池の周りは高さ約1.8mの金属製のフェンスで囲まれており，人の侵入を防いでいる（図2）．

図1. 八王子市南大沢の調査地．矢印が調査地であるイモリ池の位置．

　早春（1月下旬〜3月末頃）に毎日調査地を訪れ，産卵の有無と産卵卵塊数を調べた．新規卵塊が確認された場合，地図上に産卵位置をプロットし，二重カウントを防いだ．その際，卵塊の一部を標識し，その後の追跡調査により孵化までの日数と死亡率，および卵塊に含まれる総卵数（一腹卵数）を調査した．タグ付きのネットに入れて区別し標識した後，卵塊を池に戻した（図2）．毎日標識卵塊の様子を観察し，卵塊内の胚が孵化直前の発生段階に達した場合，その卵塊を回収し研究室内に持ち帰った．研究室にて卵塊を観察し，発生を停止した胚を死亡卵とみなし，孵化個体及び死亡卵数をすべて数えた．まだ発生途中の胚は，孵化または死亡するまで研究室で水槽に入れて室温で飼育し生死を確認した．この時，水槽の水は毎日交換した．ただし，未受精と思われる卵については死亡とみなした．上記の手法で卵塊毎に求めた卵死亡率と一腹卵数の平均値を用いて，調査池における総産卵卵塊数から，その年度の総産卵卵数及び孵化幼生数を推定した．

　 卵塊の孵化がほぼ終わった4月から変態上陸が始まる6月頃まで，コドラートによる幼生の個体数推定を行った．コドラートには，太い針金で作成した枠（30cm×30cm）を用いた．イモリ池の岸辺沿いに，ほぼ一定間隔であらかじめ20地点を設定し，毎回そこにコドラートを置き調査した．枠を池に静置し，カウンターを用いて枠内にいる幼生の個体数を水面上から目視により数えた．得られたデータより，コドラートあたりの平均幼生個体数を求め，ブートストラップ法(999回反復)により95％信頼区間を推定した．その値を用いて池全体の生残幼生個体数を推定した．

 　2013年は極端な少雨傾向が続き，水不足等で池の水が濁ることが多く，目視でのカウントが困難となったため，5月末頃ニュートラルレッドを用いた標識再捕による幼生の個体数推定を行った．Petersen法（Chapmanの修正式）により幼生個体数を推定した．各卵塊の卵死亡に影響を与える要因を明らかにするため，ロジスティック回帰モデル（二項分布を誤差分布とし，logitをリンク関数とした一般化線形モデル）を用いて解析を行い，AIC_Cを基準としたモデル選択を行った．１卵塊当たりの卵死亡率を目的変数とし，産卵から孵化までの平均水温と総降雨量, 卵塊サイズ（一腹卵数）及び産卵日当日の産卵卵塊数の4要因を説明変数の候補とし、さらに死亡率の年変動を調整するために年度をカテゴリ変数として取り入れた．水温は調査地の池に設置した温度ロガーで30分毎に記録したデータを使用し，降雨量に関してはアメダス八王子観測所のデータを利用した．  

図２．調査地のイモリ池とネットに入れた卵塊（左上）．

結果

 産卵から変態上陸期までの生残過程

　 2011年から2013年の繁殖期には，それぞれ72，54， 39卵塊が産卵され．そのうち，それぞれ12，10，7卵塊を産卵時に標識して孵化まで追跡した．卵塊に含まれる総卵数（一腹卵数）は, 135から3,469と卵塊毎に大きく変動し，年平均も1,000から1,600程度であった．2013 年の平均一腹卵数は他の年と比較して少ない傾向が見られたが，統計的に有意な差は検出できなかった（Kruskal-Wallis検定, χ² = 4.945, df = 2, P = 0.084）。そこで，3年間のデータをプールした平均一腹卵数と年度ごとの総産卵卵塊数を用いて，年度ごとの総産卵卵数を推定した．次に，年度ごとに総産卵卵数に孵化率を掛けて，その年の孵化幼生数を求めた．ただし，3年間の孵化率をロジスティック回帰分析で解析したところ（過大分散をWilliamsの修正で対応），年度間に有意な差を検出できなかったので（χ² = 2.082, df = 2, P = 0.353），3年間のデータをプールして求めた平均孵化率を用いて計算した． コドラート法により推定した生残幼生個体数は，毎年4月から6月にかけて急速に減少し，6月中旬には変態上陸個体が出現した（図3）．

図3．幼生の生残個体数の季節変化．縦棒は95％信頼区間．

図4．生残曲線．縦軸（生残率）は対数目盛りで表示．縦棒は95％信頼区間．破線は変態開始時期を示す．

　変態上陸個体が初めて確認された直前の幼生個体数を変態上陸期までの生残幼生数とし，幼生期の生残率を計算した（表1）．調査を行った3 年間で、イモリ池における発育ステージごとの生残個体数は年によって大きく変動することが分かった．総産卵数は約60,000から100,000，孵化個体数は約35,000から65,000と変動した．さらに幼生期には個体数が孵化後に急速に減少して，結局変態上陸するまで生き残った個体は3,000から5,000程度であった（表1）．ただし，2013 年の変態個体数は，極端な少雨傾向が続き水の濁り等により推定できなかった． 2011年から2013年のステージ毎の生残率は，卵期においては平均61.8％，幼生期において平均7.2％，卵から幼生期を通じて平均4.5％であった（表1）。図4には，卵から幼生期の推定生残率（推定個体数／総産卵数）を産卵からの日数に対して対数軸グラフにプロットし，各年度の生残曲線を示した．ただし，グラフ中の各年における産卵日は，その年の全卵塊の産卵日の中央値（50％産卵の日）を用いた．また，標識した卵塊の孵化に要した日数には年度間で有意な差が検出できなかったので（Kruskal-Wallis検定，χ² = 0.14323, df = 2, P = 0.9309），各年度の孵化日は，その年の産卵日に全期間の平均卵期間18.4日（SD=4.7日，N=29）を加えて求めた．変態上陸日は，その年初めて変態個体が観察された日以前の調査日とした．図4から明らかなように，生残曲線の傾き（瞬間死亡率）はほぼ一定で，生存曲線は各年とも�U型であることが分かった．

表１．産卵から変態上陸までの発育ステージ毎の個体数と生残率の推定．

		年度ネンド
		2011	2012	2013	全ゼン期間キカン
産卵サンラン卵塊ランカイ数スウ		72	54	39	165
一腹ヒトハラ卵ラン数スウ	平均ヘイキン	1587.9	1601.5	998.4	1450.3
	SD	1141.3	276.3	388.3	797.5
	N	12	10	7	29
孵化率フカリツ	平均ヘイキン	0.610	0.545	0.734	0.618
	SD	0.279	0.332	0.127	0.273
	N	12	10	7	29
総産卵ソウサンラン数スウ		104,422	78,316	56,562	239,300
孵化フカ個体数コタイスウ		64,533	48,399	34,955	147,887
変態ヘンタイ上陸ジョウリク時ジの個体数コタイスウ		2,770	4,902	-	7,672
幼生期ヨウセイキの生残セイザン率リツ		0.043	0.101	-	0.072
産卵サンランから変態ヘンタイ上陸ジョウリク までの生残セイザン率リツ		0.027	0.063	-	0.045

卵塊ごとの卵死亡率に影響を与える要因

　イモリ池で標識追跡した卵塊のデータを用いて、卵塊ごとの卵死亡率に影響を与えた要因をロジスティック回帰モデルにより解析した（表2）。産卵から孵化までの平均水温と総降雨量, 卵塊サイズ（一腹卵数）及び産卵日当日の産卵卵塊数の４要因のすべての組み合わせについてAIC_Cによりモデルの評価を行った．その結果，卵塊サイズと孵化までの降雨量を含むモデルが最小のAIC_C値を示した（表2）．最終モデルの標準偏回帰係数の推定値を見ると，卵塊サイズが大きく，産卵から孵化までに降雨量が少ないと卵死亡率が高くなる傾向があることが分かった（表2）．

表2．卵死亡率に影響を与える要因のロジスティック回帰の最終モデル．

考察

　今回の南大沢の調査地において，ヤマアカガエルの産卵は毎年２月から３月にかけて観察され，総産卵卵数は80,000前後であった。そのうち，３月から４月にかけて40,000個体程（約60％）が孵化し、6月半ば頃から変態上陸を開始した（表1）。変態上陸個体は4,000程度（産卵卵数の約５％）と推定され、変態上陸は８月末頃まで続いた．両生類では孵化直後に個体数が劇的に減少することが多いので，一般に生存曲線は初期に死亡が集中する�V型とされていた．しかしながら，Petranka（1985）は既存データを集め詳細にデータを再検討した結果，�V型ではなくむしろ�U型であると主張した．過去の多くの報告では、生残数を通常のスケール軸にプロットし，生残曲線の型を判断していたため，瞬間死亡率が孵化直後に最大となりその後減少すると誤解していた．正しく対数軸にプロットし直してみたところ，瞬間死亡率一定の傾向が見られたという．今回のヤマアカガエルの結果も，図2から明らかなように対数グラフ上では直線的に生残個体数が減少し，瞬間死亡率は一定のように見え，Petranka（1985）の主張を支持するものとなった．ただし，変態上陸後の生残率，特に成熟後の生残率は幼生期までの時期に比べて高くなることは間違いなく、一生涯を通した生残曲線を見れば、やはり生活史初期に死亡が集中する�V型の傾向を示すことは間違いないだろう．

　 南大沢におけるヤマアカガエルの生残過程を両生類の既知の報告と比較してみると，変態上陸期までの卵・幼生期を通した生残率は5％弱（死亡率95％強）と多くの報告と同等の結果が得られたが，卵期の死亡率については中央値は20％程度であるのにもかかわらず，本種の値は40％弱(表1)と高めの傾向が見られた．さらに，卵塊ごとの死亡率の変異は大きく，ほとんど全部死んでいる卵塊から，逆にほとんどすべて孵化したものまで見られ，卵塊ごとに２〜90％まで変動した．この個体群内の卵塊ごとの死亡率の変動を解析した結果，卵塊サイズと降雨量が卵死亡率の大きな変動に影響を与えている可能性が示唆された（表2）．すなわち，大きな卵塊で，孵化までの期間に雨が少なかった卵塊ほど死亡率が高くなる傾向が見られた．この結果は，個体群内の卵死亡率の変異には，低酸素が関係していることを示唆していると思われる．本種の卵塊サイズには，100〜3,500と大きな変異が存在し，大きな卵塊になると内部の卵は酸素状態が極めて厳しくなるかもしれない．実際、卵を飼育する際エアレーションを行うと、孵化率が向上するという経験を何度もした．大きな卵塊の内部の卵は低酸素状態に暴露されるリスクが高いため、死亡率が上昇しているのかもしれない．また、降雨があった日以外は水の流れが全く無い小さな池では，雨が少ない日が続くと水が滞留し水中の溶存酸素量も低下するかもしれない．産卵のタイミングにより，そのような状況に置かれた卵塊も低酸素状態に曝露され，卵の死亡率が上昇するリスクが増えるのかもしれない．

　 孵化から変態上陸までの幼生期は，更に激しい個体数の減少が見られた．孵化した幼生のうち数カ月後の変態上陸まで生き残れるのは，7％に過ぎなかった（表1）．この時期の死亡要因には，捕食・乾燥・飢餓・種内競争・洪水などが挙げられているが，イモリ池では，ほとんど捕食によると考えられる．アカハライモリ（Cynops pyrrhogaster）・ヒバカリ（Hebius vibakari vibakari）などの両生類やクロスジギンヤンマの幼虫（Anax nigrofasciatus）・マツモムシ（Notonecta triguttata）などの水生昆虫による捕食が観察された．特に，アカハライモリは孵化直後のヤマアカガエルの幼生を頻繁に捕食していた． 今回の調査の結果から，ヤマアカガエルの生活史初期における生残過程おいて，卵死亡率が高い傾向があることが分かった．この傾向は3シーズンの調査においても安定していて、ある年度だけの傾向ではなかった。

　今回の結果は，都市郊外の孤立した緑地で繁殖する一個体群での結果である．予備的に，東京都多摩地区の近隣数カ所で卵死亡率を調べてみたところ，本調査地の死亡率は他の個体群に比べ高目の傾向が見られた．郊外の緑地が連続する地域で繁殖している集団では数％程度の卵死亡率を示すことが分かった．ヤマアカガエル種内の個体群間でもかなりの変異あるようだ．今後，幅広い地域で調査が行われれば，個体群間での卵死亡率の変異の実態が明らかとなり，南大沢での高い卵死亡率がどのような要因により引き起こされているのか推測できるかもしれない．孤立した緑地で繁殖している南大沢の個体群は，遺伝的多様性が低下している可能性も高く，環境や集団の遺伝構造が生活史初期の生残にどのように影響しているかを知ることは、個体群の衰退・絶滅が危惧されている本種の保全を考える上で有益だろう．

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