Patterns and mechanisms in evolution of the cervico-dorsal regions in Tetrapoda: approaches from the fossil record and embryology

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H02977
• Research Institution: National Museum of Nature and Science, Tokyo
• Principal Investigator: 對比地 孝亘 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (70597343)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 遠藤 一佳 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80251411)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: Eusthenopteron / マイクロCTスキャン撮影 / 肉鰭類 / ヘビ類 / 四肢動物

Outline of Annual Research Achievements

研究実施計画では、ヨーロッパの博物館等を訪問し、四肢動物やその外群となる初期の肉鰭類などの、古生代の化石標本における頸部形態のデータを得る予定であった。しかし、COVID 19の蔓延による海外渡航規制や訪問予定機関へのアクセスが閉ざされたことにより、海外渡航を断念し、国内における同様なデータ取得を行った。特に、福井県立恐竜博物館に収蔵されている、日本国内に存在する最も保存状態のよいEusthenopteron fordi（古典的な四肢動物の外群）の標本をマイクロCTスキャン撮影した。その結果、本標本の内部には頭部ー脊柱関節部や肩帯周辺の骨格が保存されていることが分かった。そのため、それらの形態情報を得るために、コンピューターソフトウエアを用いてその３Dデジタル構築を開始した。また、現生種における頭部ー脊柱関節部付近の解剖学的情報を得るためにCTスキャン撮影（通常撮影および軟組織コントラスト強化撮影）を行い、その骨格形態や可動範囲についての観察をおこなった。また、同様な部位の形態発生の情報を得るために、シマヘビの受精卵の孵卵と段階的な固定標本の作製を行うとともに、二ホンヤモリ生体の採取と飼育を行い、新たな爬虫類種における発生学的観察を行うための受精卵採取法の模索を行った。ニホンヤモリはこれまで本研究で用いてきたヒョウモントカゲモドキよりも体サイズが小さいため、面積の限られた研究室における飼育にはより適当な種である可能性が示された。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

COVID 19の蔓延により海外渡航が規制され、また訪問予定の機関においても研究目的の標本への直接のアクセスが禁止されるなどの影響があったことが最大の原因である。また、その代わりとして行った国内の博物館における標本調査についても、緊急事態宣言に伴う公的機関への訪問の制限があり、通常の状態よりも標本データ収集が進まなかった。現生種におけるデータについては、飼育しているコーンスネークやヤモリ類の交尾と受精卵の取得がうまく進まなかった。一方で、受精卵を持ったシマヘビを購入することにより、同じ真ヘビ類の胚標本の取得をすることで、今後の解析のための資料確保はできた。

Strategy for Future Research Activity

COVID 19関連海外渡航規制は今後も続くと考えられるので、国内に標本が乏しい古生代の四肢動物の化石標本の直接の観察やデータ収集は引き続き困難であると考えられる。そのため次善策として、Morphosourseなどのデータベースに掲載されているCTデータセットの入手を行い、その３Dデジタル構築を行うことで、間接的な形態観察を行うことを計画する。そのために必要なコンピューターソフトウエアはすでに購入済みである。また、現生種における胚標本の観察については、共焦点レーザー顕微鏡を用いての観察は他の研究機関の訪問が必要であるため、所属機関内で行える、ルゴール溶液への浸潤による軟組織コントラスト強化CTスキャン撮影を行うことで、緊急事態宣言等に左右されないデータ取得方への切り替えを行う。