2022 Fiscal Year Annual Research Report
Comparative development of intercalary elements in the first finger joint of neobatrachians: the origin of arboreal frogs
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20K06786
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
田澤 一朗 広島大学, 両生類研究センター, 助教 (10304388)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 圭介 広島大学, 両生類研究センター, 助教 (60260311)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | intercalary element / 樹上性 / ニホンアマガエル / シュレーゲルアオガエル / ネッタイツメガエル / イベリアトゲイモリ / 透明骨格標本 / 組織学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カエル目には指の第一関節に挿入骨格要素 (IE: intercalary element) をもつ種が存在する.「IE を持つこと」は「指先に吸盤があり樹上性であること」と強い相関がある．もし，これら IE の進化的起源が単一であれば，そのことはカエル亜目の現在の繁栄が進化初期における樹上性の新規獲得と関係が深いことを示唆する．しかし IE の比較発生学的解析はこれまでに殆どなされていない．系統的に離れ形態的に異なる IE を持つニホンアマガエルおよびシュレーゲルアオガエルの発達を骨学的および組織学的に詳しく比較したところ，IE が発達する位置は，初めから先端の２つの指骨の間であり，同じであった．また，IE 周囲の組織の分化程度を基準にすると，両種の IE 発達開始タイミングはほぼ同じであることがわかった．これらのことにより，系統の離れたこの両種の IE は共通の祖先組織に由来することが示唆された．この両種の分岐より前に分岐した無尾類であるネッタイツメガエルおよび有尾類であるイベリアトゲイモリの成体の指第一関節には IE は認められず，その代わり，先端の２つの指骨は線維性組織によってによって切れ目なく連結していた．今後は，この様な組織と IE との進化的関連を推定する研究を展開することとする．以上は骨学および組織学的解析による結果に基づくが，今後は分子マーカーを用いてより精度の高い解析を行うべきである．そこでニホンアマガエルおよびシュレーゲルアオガエルの幼生の指組織についてトランスクリプトーム解析を行った．これによりここで発現している遺伝子のリストおよびそれらの塩基配列情報を得ることができた．リストには軟骨関連の Sox9，靭帯関連の Scx，およびいくつかの Hox 遺伝子が含まれていた．第一関節を含む指組織と含まない指組織の両方でトランスクリプトーム解析を行ったことにより，第一関節に特徴的な発現量を示す遺伝子が多数見つかった．
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