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海綿動物に学ぶ水輸送システム

Publicly Offered Research

Project AreaInnovative Materials Engineering Based on Biological Diversity
Project/Area Number 15H01604
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

椿 玲未  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, ポストドクトラル研究員 (10735905)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords海綿動物 / 鞭毛運動 / 構造・形態 / 構造 / 鞭毛
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度に開発したカイメンの水溝系の立体構造の三次元構築とその定量的解析手法を用いて、マイクロフォーカスX線CT装置で得られた水溝系のネットワークについて解析を進めた。その結果、Hammel et al. 2012がタマカイメン属の一種Tethya wilhelmaで報告した結果と同様に、対象とした潮間帯のカイメン2種でも水路の太さと数に強い負の相関が認められた。また、分岐後の水路の太さの比率は一定ではなかったことから、水路は一定の比率で枝分かれするという従来の説も、Hammel et al.2012と同様に否定される結果となった。
また、水路の形成プロセスと水輸送機能の関係を明らかにするために、淡水海綿の芽球の発生過程の詳細な観察も行った。芽球は低温などの外部刺激で体内に形成されるケイ酸質の殻を持つ海綿特有の無性生殖体で、飼育および観察が容易なことから多くの研究が蓄積されている。通常カイメンは主に水路に面した襟細胞の鞭毛運動によって水の流れを起こすが、発生直後の芽球はまだ骨格の密度が粗いため、水路全体の収縮によっても水の流れを起こすことが知られている。そこで私は、鞭毛運動と収縮という二つの水流発生メカニズムが発生初期の段階でどのように協働するかを調べるため、鞭毛運動の高速度撮影と個体全体のタイムラプス撮影を行った。その結果、発生のある段階で鞭毛運動の速度が顕著に変化したこととは対照的に、収縮リズムには顕著な変化は認められなかった。発生過程での鞭毛運動と収縮のリズムの変化にこのような違いが確認されたが、その背景にあるメカニズムはまだ明らかではなく、今後の課題である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 6 results) Book (6 results)

  • [Journal Article] 海洋・深海生命圏での生存戦略に着目した機能性材料の開発2015

    • Author(s)
      出口茂、椿玲未、木下圭剛
    • Journal Title

      工業材料2015年8月号

      Volume: 8 Pages: 60-63

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 異分野連携で解き明かすカイメンのひみつ2017

    • Author(s)
      椿玲未
    • Organizer
      第64回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2017-03-18
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  • [Presentation] Sponge as a Potential Model of Biomimetics: New perspective2017

    • Author(s)
      Remi Tsubaki
    • Organizer
      International Symposium on Engineering Neo-biomimetics VII
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所臨海副都心センター(東京都江東区)
    • Year and Date
      2017-02-07
    • Related Report
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海綿動物に学ぶ水輸送システム2016

    • Author(s)
      椿玲未
    • Organizer
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道教育大学旭川校(北海道旭川市)
    • Year and Date
      2016-09-23
    • Related Report
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    • Invited
  • [Presentation] A novel filtering mutualism between sponge host and its endosymbiotic bivelve Vulsella vulsella2016

    • Author(s)
      Remi Tsubaki
    • Organizer
      World Congress of Malacologica 2016
    • Place of Presentation
      Hotel Jen, Penang, Malaysia
    • Year and Date
      2016-07-21
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Morphological plasticity of host sponge contributes to symbiosis with other organisms: evolutionary implication of plasticity in sponges2016

    • Author(s)
      Remi Tsubaki
    • Organizer
      EVOLUTION 2016
    • Place of Presentation
      Austin Convention Center, Austin, TX, USA
    • Year and Date
      2016-06-19
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 成長に伴うヨワカイメンのろ過機能の変化2016

    • Author(s)
      保坂美沙子、椿玲未、出口茂
    • Organizer
      第63回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-24
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  • [Presentation] X線マイクロCTによる生物微細構造の3次元イメージング2016

    • Author(s)
      枝廣雅美、椿玲未
    • Organizer
      国際ナノテクノロジー総合展・技術会議
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • Year and Date
      2016-01-29
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    • Invited
  • [Presentation] Water transportation system inspired by sponges2016

    • Author(s)
      Remi Tsubaki
    • Organizer
      5th International Symposium on Nature Inspired Technology
    • Place of Presentation
      Hotel ICC(韓国テジョン)
    • Year and Date
      2016-01-15
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Multiphysics simulation of synchronization among rotational motions of elastic plates2015

    • Author(s)
      Miki Y. Matsuo and Remi Tsubaki
    • Organizer
      COMSOL CONFERENCE 2015
    • Place of Presentation
      秋葉原UDXビル(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-12-04
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  • [Presentation] 海綿動物に学ぶ水輸送システム2015

    • Author(s)
      椿玲未
    • Organizer
      ネイチャーインダストリーアワード
    • Place of Presentation
      大阪科学技術センター(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2015-12-04
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 海綿動物に学ぶ水輸送システム2015

    • Author(s)
      椿玲未
    • Organizer
      第3回 島津新素材セミナー 新素材のヒントはここに!「バイオミメティクス」 ~生物の多様性に学ぶ新素材の創出~
    • Place of Presentation
      島津製作所本社(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-10-23
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  • [Presentation] 海綿動物に学ぶバイオミメティクスの可能性2015

    • Author(s)
      椿玲未
    • Organizer
      第60回高分子学会夏季大学
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-07-09
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    • Invited
  • [Presentation] "スポンジボブ”だけではない、海綿のバイオミメティクス2015

    • Author(s)
      椿玲未
    • Organizer
      バイオミメティクス研究会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所(東京都江東区)
    • Year and Date
      2015-07-07
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    • Invited
  • [Book] インスツルメンテーションの視点からみたバイオミメティクス2016

    • Author(s)
      津留 美紀子、椿 玲未、森 直樹、出口 茂
    • Total Pages
      308
    • Publisher
      シーエムシーリサーチ
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  • [Book] OHM 2016年5月号2016

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      椿玲未
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      オーム社
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  • [Book] OHM 2016年6月号2016

    • Author(s)
      椿玲未
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      オーム社
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      2016 Annual Research Report
  • [Book] 貝のストーリー:「貝的生活」をめぐる7つの謎解き2016

    • Author(s)
      中嶋康裕、木村一貴、宇高寛子、吉岡英二、濱口寿夫、関澤彩眞、椿玲未
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      242
    • Publisher
      東海大学出版部
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  • [Book] 国立科学博物館叢書16 生物の形や能力を利用する学問 バイオミメティクス2016

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      椿玲未
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      東海大学出版会
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  • [Book] トコトンやさしいバイオミメティクスの本 (今日からモノ知りシリーズ)2016

    • Author(s)
      椿玲未
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      日刊工業新聞社
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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