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Elucidation of the logic that a puffer constructs "mystery circle"

Publicly Offered Research

Project AreaDiscovery of the logic that establishes the 3D structure of organisms
Project/Area Number 16H01455
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNatural History Museum and Institute, Chiba

Principal Investigator

川瀬 裕司  千葉県立中央博物館, 分館海の博物館, 主任上席研究員 (10270620)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywords立体構造 / アルゴリズム / シミュレーション / フグ目魚類 / 繁殖生態 / 配偶者選択 / バイオミメティクス / 行動生態 / 繁殖行動 / 3D構造
Outline of Annual Research Achievements

アマミホシゾラフグTorquigener albomaculosusは,近年奄美大島南部沿岸域で発見された新種のフグである。本種は全長約10cmであるが,オスは砂底で直径2mもある円形幾何学模様の構造物(ミステリーサークル)を単独でおよそ1週間のうちに完成させている。これは繁殖に利用する産卵床であることがわかっている。しかしながら,フグが体の20倍もある精巧な円形幾何学模様の構造物を一体どのように建設しているのか全く不明である。そこで,その建設ロジックを解明するために,行動観察と実験・理論を融合したアプローチにより解明を進めてきた。
2017年6月には前年度に引き続き奄美大島南部の沿岸でスキューバ潜水を行い,フグの行動観察を行った。これまで一度建設したミステリーサークルは再利用されないと考えられていたが,繁殖周期中に繁殖できなかった個体の中には次の繁殖周期に再利用する個体のもいることが明らかになった。ミステリーサークルを3D復元するために,従来の方法に加えて既定の形状のマーカーをミステリーサークルの周りに目印として設置して撮影を行った。これにより,PC上での3D復元作業の簡略化に成功し,モデルの精度向上にもつながった。建設ロジックのシミュレーション用に定点ビデオ撮影を行っているが,今回は海底に高さ2.5mのポールを設置して真上に近い角度からの撮影を行った。この動画については,現在解析準備中である。
これまでの研究成果のうち,最初期のミステリーサークルの発見とその形状変化については学術論文として発表した(Kawase et al. 2017)。その変化の様子を臨場感を持って一般市民に伝えるため,博物館の企画展示でハイビジョン映像を実物大で床に投影して公開した。また,展示解説書では論文に使用した写真入りで研究成果の概要を紹介した(川瀬,2018)。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Discovery of an Earli-est-Stage “Mystery Circle” and Development of the Structure Constructed by Pufferfish, Torquigener albomaculosus (Pisces: Tetraodontidae)2017

    • Author(s)
      Kawase, H, Mizuuchi R, Shin H, Kitajima Y, Hosoda K, Shimizu M, Iwai D, Kondo S.
    • Journal Title

      Fishes

      Volume: 2 Issue: 3 Pages: 1-5

    • DOI

      10.3390/fishes2030014

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] アマミホシゾラフグがつくる「ミステリーサークル」の謎を解く2017

    • Author(s)
      川瀬裕司・水内良・進寛史・北嶋友喜・細田耕・清水正宏・岩井大輔・近藤滋
    • Journal Title

      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会2017 講演論文集

      Volume: 1 Pages: 1-3

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] アマミホシゾラフグの繁殖生態―これまでに解ったこと・これから調べること2017

    • Author(s)
      川瀬裕司
    • Organizer
      日本生態学会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2017-03-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] アマミホシゾラフグがつくる“ミステリーサークル”の立体構造と形成シミュレーション2017

    • Author(s)
      川瀬裕司・水内良・進寛史・北嶋友喜・細田耕・清水正宏・岩井大輔・近藤滋
    • Organizer
      日本魚類学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] アマミホシゾラフグがつくる「ミステリーサークル」の謎を解く2017

    • Author(s)
      川瀬裕司・水内良・進寛史・北嶋友喜・細田耕・清水正宏・岩井大輔・近藤滋
    • Organizer
      計測自動制御学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Three-dimensional structure, sand particle distribution and building simulation of the ‘mystery circle’ constructed by a pufferfish Torquigener albomaculosus (Tetraodontidae)2017

    • Author(s)
      Hiroshi Kawase, Ryo Mizuuchi, Hirofumi Shin, Yuki Kitajima, Koh Hosoda, Masahiro Shimizu, Daisuke Iwai and Shigeru Kondo
    • Organizer
      10th Indo-Pacific Fish Conference
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アマミホシゾラフグが海底につくる“ミステリーサークル”―最初期の砂の掘り方と完成期の模様のつくり方2016

    • Author(s)
      川瀬裕司・近藤滋・Zuben Brown・細田耕・清水正宏・岩井大輔・進寛史・北嶋友喜・水内良
    • Organizer
      日本動物行動学会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2016-11-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] アマミホシゾラフグTorquigener albomaculosusが海底につくる“ミステリーサークル”の位置と初期の形状2016

    • Author(s)
      川瀬裕司
    • Organizer
      日本魚類学会
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      2016-09-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] 房総の海の幸 平成29年度マリンサイエンスギャラリー展示解説書2018

    • Author(s)
      川瀬裕司
    • Total Pages
      14
    • Publisher
      千葉県立中央博物館分館海の博物館
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 魚の繁殖行動の謎を解き明かす

    • URL

      https://tetraodon.jimdo.com/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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