2021 Fiscal Year Research-status Report
化石複眼の構造－視覚機能の成熟プロセスの解明：視覚特性の進化多様性
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21K03736
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
鈴木 雄太郎 静岡大学, 理学部, 准教授 (50345807)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生田 領野 静岡大学, 理学部, 准教授 (60377984)
椎野 勇太 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60635134)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 三葉虫 / 複眼 / 視野範囲 / 形態視 / 動体視 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初期古生代に高い種多様化を達成した絶滅節足動物・三葉虫類において、複眼視覚特性の観点から多様化の生体生理的な理由を見出すことを目的としている。古生態的に大きく異なる四種を選定し、これらの化石複眼について、高精度のマイクロ形態解析と数理解析によって、視野特性を表す構造的特徴を解析している．
数理解析について改良を行い、複眼の表面形状を近似する際に用いる関数をスプライン関数を用いてより信憑性の高い結果を得られている。選定種２種については、マイクロ形態解析と数理解析がほぼ終了し、他１種は１個体の解析を終了した。
その２種のうち、底性種E. laticaudaは、330°の超広角の水平視野範囲において周囲の海底面上を広く形態視するアキュートゾーンを持ち、さらに動物体前・後方の動体視領域を左右の視野範囲を重複してコントラスト感度を高める特性であったことが明らかとなった。一方の遠洋遊泳性種P. galicaは、動物体下方の視野範囲が最大90°と広いことが明らかとなり、さらに動物体前下方には左右視野が重複するスポット状のアキュートゾーンを備えていたことが明らかとなった。予察的に得た底性定住性種S.oviformisの視覚特性は、比較的狭い140°の水平視野範囲で周囲海底面を形態視する特性が示唆された。
明らかとなった視覚特性は、各種の古生態を色濃く反映した種固有化が著しく高いものであったが、共通点も見出された。動物体の上側方の方位にはブライトゾーンが見出される。高い空間分解能と感度を兼ね揃えるブライトゾーンは、現生節足動物のアナロジーにもとづくと索敵効果が高いことが想定される。三葉虫の視覚特性の進化において、索敵能力の向上の後に視覚特性の種固有化が促進されたことが伺える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マイクロ形態解析から数理解析を経るプロトコルは確立し、マイクロ形態解析の結果が得られ次第、スムーズに数理解析を行い、視覚特性を示す空間分解能（単位立方角あたりの個眼視軸数）と感度（個眼サイズ）を得ることができている。
解析が終了した選定種２種については集団標本の検討結果であるため、成長に伴う空間分解能・感度の変化を踏まえることで、信頼性の高い視野特性の復元が行えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は未検討の選定種の検討結果を随時得てゆくことに注力する。サンプル数の追加を今夏行い、初年度と同様に視野特性の復元を進めてゆく。
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Research Products
(2 results)
