コウモリ類におけるエコーロケーションの進化的起源の解明：一回起源か独立起源か
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21H02546
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小薮 大輔 筑波大学, プレシジョン・メディスン開発研究センター, 准教授 (60712510)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武智 正樹 順天堂大学, 医学部, 准教授 (10455355)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
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| Keywords | エコーロケーション / 進化発生学 / 比較解剖学 / バイオインフォマティクス / 進化発生生物学 |
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| Outline of Research at the Start |
現生コウモリ類のもつエコーロケーション能の進化は一回起源なのか，独立に複数回起源したのか，未だ決着がついていない．一回起源説をとる古生物学と独立起源説をとる分子進化学の対立を解決するため，本研究は比較解剖学とゲノミクスを組み合わせた比較進化発生学的アプローチをとる．超音波の発声器官と受信器官の胎児期発生に着目した全く新しい視点から一回起源説と独立起源説の検証を行い，コウモリ類におけるエコーロケーション能の進化的起源を解明する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物は様々な方法で環境から情報を感受して生活している．なかでも音波を使った環境情報感受行動がエコーロケーションと呼ばれる行動である．照射した音波を物体に反射させることで物体までの距離や物体の形状，周囲の環境を把握する行動であり，脊椎動物においては鯨類や鳥類，コウモリ類などでみられる．なかでもコウモリ類はエコーロケーション能を高度に発達させたグループであり，完全な暗黒下でもこの能力によって周囲の空間や物体を精確に「みる」ことができることが知られる．現在，コウモリ類は地球上の哺乳類種の4分の1を占める多様なグループであるが，その繁栄はエコーロケーション能と飛行能力によって夜間の空という広大な空白ニッチに進出できたことと深く関わっていると考えられている．しかしコウモリ類におけるエコーロケーション能はどのタイミングで獲得されたのかは未だ確定されておらず，激しい論争が続いてきた．エコーロケーション進化に関する学説を提供してきたのは主に古生物学と分子進化学であったが，本研究課題はこの問題に対して胎児を用いた比較進化発生学的観点からアプローチすることを目指した．独立起源説を検証するためのより決定的な証拠を得ることを目的として本研究課題は比較解剖学にゲノミクスを組み合わせた比較進化発生学的アプローチをとり，キクガシラコウモリ類，ヤンゴコウモリ類，オオコウモリ類の三群間で超音波の発声器官の形態形成パターンの類似性と相違性，そして超音波の受信および発生器官の形態形成に関わる遺伝子発現プロファイルの類似性と相違性を明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
新型コロナウイルスの拡大によりコストの増大や実験実施の延期などは生じたものの計画事項は達成することができた．計画時点では発展的課題と捉えていた，日本産コウモリ種の全ゲノム決定とアノテーションが順調に進んだ．
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| Strategy for Future Research Activity |
形態形質のどこでどれほどの遺伝子発現が起きているかを明らかにできる空間的トランスクリプトームを用いた解析により，コウモリの３大系統におけるエコーロケーション関連形質の発生プロセスの相違と共通性を明らかにする．
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Report
(2 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] Anatomy and homology of the caudal auricular muscles in greater short-nosed fruit bat (<i>Cynopterus sphinx</i>)2023
Author(s)
Tzu-Chin Chi, Fumiya Meguro, Masaki Takechi, Toshiko Furutera, Vuong Tan Tu, Hiroki Higashiyama, Joon Hyuk Sohn, Taro Nojri, Junpei Kimura*, Daisuke Koyabu*
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Journal Title
Journal of Veterinary Medical Science
Volume: 85
Issue: 5
Pages: 571-577
DOI
ISSN
0916-7250, 1347-7439
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Mammalian face as an evolutionary novelty2021
Author(s)
Higashiyama H, Koyabu D, Hirasawa T, Werneburg I, Kuratani S, Kurihara H
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 118
Issue: 44
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Embryonic staging of bats with special reference to Vespertilo sinensis and its cochlear development.2021
Author(s)
Nojiri, T., Fukui, D., Werneburg, I., Saitoh, T., Endo, H., and Koyabu, D.
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Journal Title
Developmental Dynamics
Volume: 4
Issue: 8
Pages: 1-20
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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