Evolution of skull structure and feeding behaviour in tetrapods: the function of suture patterns

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K03802
• Research Institution: Kanagawa Prefectural Museum of Natural History
• Principal Investigator: 松本 涼子 神奈川県立生命の星・地球博物館, 学芸部, 主任学芸員 (00710138)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤原 慎一 名古屋大学, 博物館, 講師 (30571236)
• Project Period (FY): 2023-02-10 – 2028-03-31
• Keywords: 縫合様式 / 頭骨進化 / 捕食様式 / 応力解析

Outline of Annual Research Achievements

本研究は四肢動物の頭骨の縫合パターンと、それらの機能的な特性を明らかにし、頭骨の構造進化の変遷を系統的に議論することを目的としたものである。この目的に従い、本研究では以下の仮説を検証する。１）縫合面の形状は、咬合時に生じる頭骨内のひずみの方向を反映する；２）咬合位置の違いは縫合様式に反映される。これらの検証には、頭骨全体の応力解析と、頭骨の組み合わさり方、縫合面の形状の把握、さらに歪み方向と補剛面の形状の比較といった段階を経る。今年度は、本研究の基礎データとなる多様な分類群の頭部をCT撮像を行なった。また、CT撮像データを立体構築するための新しい手法を学び、効率的なデータ処理を可能にした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

高解像度のCTに頻繁にアクセスできる機会が得られたため、本研究に必要なデータをほぼすべて収集することができた。データ処理の中で最も時間を要する個々の骨の分離については、自動で処理を行うことのできる新しいプログラムの使用方法を習得することができたため、今後の作業時間を短縮することが可能になった。

Strategy for Future Research Activity

今年度得られたCTデータの画像解析を行い、咬合時に頭骨内に分布する、ひずみ・応力方向を解析する。解析で扱った頭骨は、正中部分の頭骨パーツを外し、縫合面を顕にした状態で再度μCTを用いて再撮像を行い、縫合面の詳細な３D形状のデータを取得する。縫合面上の条線の深さ、密度に加え、ベクトルによって条線の向きを数値化し、左右の縫合の噛み合い度合いを定量的に示す

Causes of Carryover

今年度は、国際共同研究加速基金（A)を得て海外で1年間調査を行なっていた。購入を予定していた、最新の立体構築ソフトやパソコンは、滞在先の研究室のものを利用していたため購入の必要がなかった。これらの物品については、次年度購入する予定である。