2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K05331
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
田上 響 福岡大学, 理学部, 助教 (30578787)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 涼子 神奈川県立生命の星・地球博物館, 学芸部, 非常勤学芸員 (00710138)
大橋 智之 北九州市立自然史・歴史博物館, 自然史課, 学芸員 (20584519)
藤原 慎一 名古屋大学, 博物館, 助教 (30571236)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 嘴 / 骨 / 角質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現生脊椎動物では主にカメ類と鳥類に見られる角質（ケラチン質）のクチバシは、食性や巣作り等の生態ごとにその形状が異なり、クチバシの形態は生態と密接に関係しているとされている。骨と角質から成り、さまざまな形態と機能を持つ脊椎動物のクチバシを化石分類群でより確からしく復元することを目指し、平成27年度は主に現生のカメ類および鳥類を調査した。研究分担者所属機関の所蔵標本および動物園や水族館などから寄贈いただいた標本を対象に、11標本の解剖、70標本のCT撮像並びに立体構築ソフトウェアを用いた40標本のクチバシの立体構築を行った。クチバシの骨質部と角質部の形態的な関係を三次元で調べ、（1）骨質部が細長い場合は角質部が薄く均一に分布し、逆に骨質部が太く短い場合は角質部が厚く不均一に分布する傾向があること、（2）垂直断面を見ると、骨質部の前端の曲率と同様に角質部が形成されること、（3）水平断面上で骨質部に外側への膨らみが見られる場合は、膨らみの前方でのみ角質部が厚くなることが明らかとなった。ほとんどの場合、骨質部のみが保存される化石分類群のクチバシにおいて、その角質部の厚みや伸長方向を復元する方法は未だ確立していない。以上の知見は、今後クチバシの角質部のより確からしい復元に寄与することが期待される。
合わせて、上記の知見を化石分類群にも適用させるべく、クチバシを持つと考えられてきた角竜類恐竜に属し、クチバシの形態が著しく異なる前期白亜紀のネオケラトプシア類であるLiaoceratopsと、プシッタコサウルス科のPsittacosaurusの標本調査を中国科学院古脊椎動物与古人類研究所（中国・北京）にて行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現生鳥類及びカメ類のクチバシの骨質部と角質部の形態的な関係および角質部の分布を調べるために、鳥類8種、カメ類3種の計11標本を解剖した。解剖の結果、角質部の後端が、その後方の皮膚に漸移する場合があることを確認し、角質部の境界を明確に定義する難しさが露わになった。また、クチバシの角質部の厚み分布を調査するために、鳥類約40種、カメ類18種、計70標本のCT撮像を行った。その後、骨質部が薄すぎるなどの理由で処理できなかった標本があったものの、40標本のクチバシは立体構築ソフトウェアAVIZOにより、立体構築を行うことができた。これらの解析の結果、細長い骨質の吻部を持つものでは、それを覆う角質部が薄く、厚みが均一で、吻部の骨質部が太く短いものでは、それを覆う角質部は厚く、厚みの分布が不均一であるという傾向が見られた。さらにクチバシの垂直断面を見ると、骨質部の前端の曲率と同様に角質部が形成されること、水平断面上で骨質部に外側への膨らみが見られる場合は、膨らみの前方でのみ角質部が厚くなることが明らかとなった。ただ以上の研究の成果は平成27年度中に発表できるほどまとまっておらず、現生脊椎動物のクチバシにおける骨質部と角質部の形態的関係について、一定の結論を得てから次年度に成果発表をすることとなった。
さらに、今後現生分類群より得られた知見を適用し、化石種のクチバシを復元するべく、クチバシを持つと考えられる角竜類恐竜に属し、クチバシの形態が著しく異なる前期白亜紀のネオケラトプシア類であるLiaoceratopsと、プシッタコサウルス科のPsittacosaurusの計測及び撮影を開始した。
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| Strategy for Future Research Activity |
博物館施設等よりご提供いただいた未解析の現生標本があるため、CT撮像および解剖によりこれらの調査を行うことで、クチバシの骨質部と角質部の形態的関係を継続して精査してゆく。
また幼体から成体まで、さまざまな成長段階の現生標本調査を行うことで、角質部の成長様式を明らかにする。特に、付加成長する角質部が、骨の形態変化に伴いどのように形状を変えるかに着目して作業を進める。現段階では複数の成長段階にあるニワトリを扱い、クチバシの切片を作成して、角質の厚み分布の変遷をたどる予定である。
並行して、平成27年度に現生種から得られた知見を化石種に適用するべく、化石標本のデータ収集ならびに解析を進める。化石標本の計測、撮影、CT撮像を行う予定であり、必要に応じて吻部の型取りも行う。化石標本調査では、角質部の付着領域の痕跡となり得る化石表面の微細構造に着目して調査を行う。既に解析を始めている角竜類恐竜のクチバシの復元をまず試み、その後可能であれば他のクチバシを持つと考えられている分類群でも同様の調査を行う予定である。また、上記の角竜類恐竜のように、歯とクチバシをともに持つ分類群で摂餌器官のモーメントアームを計測の上、咬合力を解析し、両者の機能の差異も調査する。
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| Causes of Carryover |
本課題の経費は主に旅費とさせていただく予定であったが、平成27年度は、当初の予想よりも少ない出張回数で標本調査を行うことができた。また、平成27年度に得られた知見を学会にて発表する予定であったが、博物館施設等より予想を超える数の標本を提供していただき、それらのデータ取得に時間を要したため、本課題の成果発表は平成28年度より行うこととなった。以上の理由により、平成27年度は旅費が予定より低く抑えられた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本報告書作成時点で、平成27年度に得られた成果を国際脊椎動物形態学会および日本古生物学会にて発表することとなっている。また、研究代表者あるいは研究分担者の所属機関にて、研究の進捗報告と打ち合わせを行う。さらに、現生および古脊椎動物の標本調査のために、国内外の博物館施設を訪問する予定である。以上の目的で、経費を旅費として使用させていただく。なお、平成28年度も動物園、水族館等より脊椎動物標本をご提供いただく場合、標本の輸送費にも経費を充てさせていただく。
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