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貝殻全体の成長と部分の成長パターンとの関係から見た貝殻の形態的多様性と進化

Research Project

Project/Area Number 15740310
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Stratigraphy/Paleontology
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

生形 貴男  静岡大学, 理学部, 助教授 (00293598)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2004: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2003: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Keywords殻口マップ / 理論形態 / 二枚貝 / 貝殻成長 / 形態形成 / 発生的制約 / 殻成長 / 個体発生変異 / 形態的多様性 / 形態進化
Research Abstract

貝殻の殻口の形状と拡大率および巻き軸の方向で殻形態を表すモデルを用いて,様々な種類の二枚貝と笠貝について,そのモデル変量と殻口縁に沿った成長勾配パターンを実際の標本から見積もった.その結果,殻の膨らみや殻口の形状は成長とともに変わりやすい反面,成長勾配パターンは成長を通じて比較的一定に保たれることがわかった.また,成長に伴う殻の膨らみの増加は殻口の後腹縁の伸張を伴う傾向にあり,その傾向は前後非対称の輪郭を持つもので特に顕著であった.そこで,理論形態モデルを用いて,殻口の輪郭や殻の巻き方の違いによって成長勾配パターンがどのように異なるのかをシミュレートした.その結果,前後非対称の殻口を持つ場合,膨らみの増加によって最大成長点がより前方へと移動し,その影響は,殻の巻き軸が縫合面内で前方に沈下している場合ほど少なく,また殻口の後腹縁の伸張によって相殺されることがわかった.一方,殻の巻き軸が反対側の殻に向かって沈下する場合には,最大成長軸が湾曲して殻頂が前方に向く"prosogyrous"な殻形態を呈するが,このような巻き軸方向の沈下は,最大成長点の位置には影響せず,むしろ最大成長点近傍の成長率増加を帰結する.
以上の結果から,外套膜に沿った成長勾配パターンを保ったまま成長を続けた場合,成長に伴う殻の膨らみの増加が後腹縁の伸張と不可避的に連動してしまう場合があることがわかった.前後対称の殻形態を持つものや,最大成長軸が後方に位置する成長勾配パターンを持つものでは,このような制約はそれほど深刻ではないはずなので,より自由に様々な形態を派生しうると考えられる.また,殻の開閉や堆積物への潜入の際に機能的とされる"prosogyrous"な殻形態は,成長勾配の基本的なパターンを変更することなく,殻の成長率を全体的に増加させるだけで実現できることが明らかとなった.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2004 Other

All Journal Article (4 results) Publications (8 results)

  • [Journal Article] Phylogenetic constraints and adaptive modification on shell outline of the Pectinidae (Bivalvia) : an elliptic Fourier analysis2004

    • Author(s)
      Ubukata T.
    • Journal Title

      Venus 62

      Pages: 149-160

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 形態空間解析による生物の形態的多様性の研究2004

    • Author(s)
      生形貴男
    • Journal Title

      化石 75

      Pages: 46-53

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] マルチヴューアースタンドを利用した三角測量法による3次元形態測定2004

    • Author(s)
      生形貴男
    • Journal Title

      静岡大学地球科学研究報告 31

      Pages: 65-67

    • NAID

      110007614943

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Theoretical morphology of bivalve shell sculptures

    • Author(s)
      Ubukata T.
    • Journal Title

      Paleobiology 31(印刷中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Ubukata T.: "A morphometric study on morphological plasticity of shell form in some crevice-dwelling Pterioida (Bivalve)."Biological Journal of the Linnean Society. 79・2. 285-297 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Ubukata T.: "A theoretical morphologic analysis of bivalve ligaments."Paleobiology. 29・3. 369-380 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Ubukata T.: "Pattern of growth rate around aperture and shell form in Bivalvia : a theoretical morphologic study."Paleobiology. 29・4. 480-491 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Ubukata T.: "Phylogenetic constraints and adaptive modification in shell outline of the Pectinidae (Bivalvia):an elliptic Fourier analysis."Venus. 62・3-4. 149-160 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Kitamura A., Ubukata T.: "The sequence of local recolonization of warm-water marine molluscan species during a deglacial warming climate phase : a case study from the early Pleistocene of the Sea of Japan."Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 199・1. 83-94 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 生形貴男: "形態空間解析による生物の形態的多様性の研究"化石. 75. 46-53 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Sekimura T.et al.(eds.): "Morphogenesis and Pattern Formation in Biological Systems"Springer-Verlag. 398 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 関村利朗ほか(編): "生物の形の多様性と進化:遺伝子から生態系まで"裳華房. 352 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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