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Investigation of the evolution of mammalian dental morphology using morphological and genomic datasets

Research Project

Project/Area Number 19H03290
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
Research InstitutionAichi Gakuin University

Principal Investigator

Asahara Masakazu  愛知学院大学, 教養部, 准教授 (20709399)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岸田 拓士  ふじのくに地球環境史ミュージアム, 学芸課, 准教授 (40527892)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords哺乳類 / 歯の形態 / 系統種間比較 / 場の理論 / 臼歯形態 / 進化 / 三結節説 / 形態進化 / Inhibitory cascade model / 分子進化
Outline of Research at the Start

哺乳類の最大の特徴であり、その繁栄と適応放散の要因が複雑かつ多様な歯の形態である。本研究計画は哺乳類の歯の形態がどう生まれ、どう多様化したかの進化要因と発生学的要因を遺伝子レベルで明らかにすることを目的とする。解析には研究代表者らのチームが世界に先駆けて行っている、比較形態学、ゲノムデータを用いた分子進化の解析、遺伝子改変マウスの形態解析、これらを複合した手法を用いる。これにより、哺乳類における歯の進化順序や、適応進化に関わった発生学的要因を解明するのみならず、多様化や収斂の遺伝学的・発生学的背景が多様なのか、少数のパラメータの制御なのかに関する知見を得ることを目指す。

Outline of Final Research Achievements

Complex dental morphology is a notable characteristic of mammals, but the mechanisms of morphogenesis remain unclear. In this study, we tested traditional theories based on the morphological and molecular datasets. As one of the results, we analyzed morphological data through interspecific comparisons using phylogenetic comparative analyses and found that the relative tooth position among dental row corresponds to the complexity of tooth morphology. Our results succeeded to re-evaluate the traditional field theory in a modern method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

哺乳類の歯の形態形成機構については19世紀以来の歴史的な学説がある。本研究は現代的な形態計測手法と系統情報に基づく系統種間比較や、遺伝子の配列比較によって、歴史的な学説を現代的に再検討するとともに、新たな機構の抽出を試みた。標本の持つ形態データやゲノムの情報は生物多様性のデータセットとよべる存在であるが、そこから形態形成機構の一部を解明した本研究はそうした生物多様性情報の応用的意義を示したといえる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Correlated evolution of craniodental morphology and feeding ecology in carnivorans: a comparative analysis of jaw lever arms at tooth positions.2022

    • Author(s)
      Tomohiro Harano, Masakazu Asahara
    • Journal Title

      Journal of Zoology

      Volume: 318 Issue: 2 Pages: 135-145

    • DOI

      10.1111/jzo.13005

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The anteriorization of tooth position underlies the atavism of tooth morphology: Insights into the morphogenesis of mammalian molars2022

    • Author(s)
      Tomohiro Harano, Masakazu Asahara
    • Journal Title

      Evolution

      Volume: 76 Pages: 2986-3000

    • DOI

      10.1111/evo.14637

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 食肉類と鯨類における歯の単純化に関与する萌出位置:場の理論に基づく進化仮説の検討2022

    • Author(s)
      原野智広
    • Organizer
      日本哺乳類学会2022年大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 食肉目におけるICモデルと臼歯形態:BMP7遺伝子と歯の形態との相関2022

    • Author(s)
      浅原正和
    • Organizer
      日本哺乳類学会2022年大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 自由集会:哺乳類の歯の形態進化を考える ~最新の知見と伝統的な学説を総合して~(趣旨説明)2022

    • Author(s)
      浅原正和
    • Organizer
      日本哺乳類学会2022年大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of dental evolution using combined analysis of comparative morphology and molecular evolution2019

    • Author(s)
      Asahara M., and Kishida T.
    • Organizer
      12th International Congress of Vertebrate Morphology (ICVM 2019), Grandior Hotel, Prague, Czech Republic
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 博物館標本を利用した比較形態学とゲノムデータを利用した分子進化の解析を併用した形態進化の研究―食肉目哺乳類の臼歯形態と食性適応―2019

    • Author(s)
      浅原正和
    • Organizer
      日本哺乳類学会2019年度大会 中央大学
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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