2017 Fiscal Year Research-status Report
ジグザグ縫合面を持つオルティス類の形態機能と適応放散様式
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16K17827
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
椎野 勇太 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60635134)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 層位古生物 / バイオメカニクス / 流体工学 / 地球科学 / 進化多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オルティス目（Order Orthida）に属する腕足動物は，オルドビス紀における生物種の爆発的な多様性増大イベントを特徴づける代表的な海洋無脊椎動物である．本研究は，なぜオルティスの仲間が爆発的に適応放散を遂げたのか明らかにするために，オルティス類の殻形態と濾過摂食水流との関係を流水実験によって検討することを目的としている．
これまでの研究によって，受動的な濾過摂食水流を定量的に評価するために，流水実験装置と，簡易的な粒子追跡法による2次元流体解析の手法を確立することに成功している．そして，オルティス目に属するプラチストロフィア科の腕足動物が備えた殻形態は，螺旋状の渦流を受動的に形成する機能を備えていたことがわかっている．本年度は，プラチストロフィア類の殻形態を特徴付けるジグザグ縫合線の機能を実験的に検証した．本科を代表するVinlandostrophia ponderosaのジグザグ縫合線を人為的に欠落させた模型を用いて実験を行った結果，元々のジグザグ模型よりも渦様回転流が速く回転した．このことから，ジグザグ縫合線は，殻内側で生じる流れを弱化させる機能を備えていたといえる．
オルドビス紀の腕足動物を題材にした群集生態学的研究によれば，Vinlandostrophia ponderosaは，特定のニッチに制約されず，オポチュニスト的な産出傾向を示す．つまりVinlandostrophia ponderosaは，底質や流体の化学的組成などの特異的な環境要因に依存せず，殻内側の濾過水流を安定させる形態機能によってロバストな適応戦略を実現できたのかもしれない．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は，複数種の形態模型を用いて流水実験および流体解析に取り組む予定であった．しかし，本研究で解明されつつあるジグザグ縫合面の機能性は長年蓄積されてきた先行研究の解釈を否定することになる結果であり，本研究成果に対する多くの反論およびコメントによって想定通りの成果公表へ至らなかった．近日まで継続してきた追実験やデータの丹念な検証に加え，2018年9月に開催される国際腕足動物学会に招待されたことにより，本年度中の成果公表を実現できると予想している．現段階ではやや遅れいると判断されるが，ジグザグ縫合面の機能性に関する成果公表以降は，順調に研究が伸展してゆくだろう．
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| Strategy for Future Research Activity |
予定していた別種の殻模型を製作し，流水実験を実施する．同時に，製作した実験模型をX線マイクロCTで撮像し，表面形状データを用いて流体解析を試みる．一連の結果に基づき，プラチストロフィア類の形態が備えた受動的な濾過水流の形成メカニズムを明らかにし，形態学的な多様性の中で認められる濾過摂食に関る適応戦略について議論する．
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[Presentation] Head or tail? Morphological analysis of the discoid spumellarian radiolarian Dictyocoryne2017
Author(s)
Shiino, Y., Kurihara, T., Ichinohe, R., Kishimoto, N., Yoshino, T., Matsuoka, A.
Organizer
InterRad XV
Int'l Joint Research
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