軟体部の進化から，頭足類の繁栄と多様性をもたらした殻形成と遊泳機能に迫る
| Project/Area Number |
18J00750
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Stratigraphy/Paleontology
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| Research Institution | Hokkaido University |
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| Research Fellow |
竹田 裕介 北海道大学, 理学研究院, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 頭足類 / 古生物学 / 形態 / 軟体動物 / 古生態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
古生代から現代まで長期間にわたり海洋に生息し，高次食物網の一翼を担う頭足類では，外套膜という軟体部のパーツがその生態に大きな役割を果たしている．有殻頭足類（アンモナイト類やオウムガイ類）では，外套膜は殻を分泌する場である一方，内殻性や無殻性頭足類（イカ・タコ類）では，外套膜を筋肉で収縮させることで遊泳の原動力としている．本研究では，外套膜の性質の多様性が，複雑な形の殻の発達や殻の消失，遊泳能力の向上といった頭足類の進化に貢献していると考え，現生・化石頭足類の外套膜を始めとする軟体部の形態とそのバイオメカニクスを復元し，頭足類の進化における外套膜の進化シークエンスを明らかにすることを目的とする．
今年度は下の成果が得られた．
(1) X線CT装置等で得られる大量の二次元断層画像データを従来よりも短時間で処理・解析し，三次元可視化するプロトコルを確立した．これにより，既に入手済みの，現生頭足類試料のX線CTデータを迅速に処理し，現生種における外套膜をはじめとした軟体部の三次元形態を精細に観察した．
(2)軟体部が保存された頭足類化石試料に対して，可視光および不可視光で写真撮影し，保存された軟体部をこれまで以上に精細かつ高解像度に観察した．レバノン西部の白亜系セノマニアン階上部から産出されるコウモリダコ類化石をこの手法で観察し，外套膜から神経系に至る，軟体部の形態・構造を，解剖学的な階層で明らかにした．
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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
本研究では現生種および化石種，有殻性および無殻性を問わず，頭足類の多様な形態を，三次元的かつ比較可能な方法で抽出することが重要である．従って，本年度の研究で，現生種と化石種の両方の試料の形態を解析する方法が確立されたことで，研究の基盤が整ったと言える．また，これまで概略的に記載され分類形質として取り扱われていた，頭足類化石試料の軟体部の形態を，本研究の手法を用いて再分析したところ，生理・生態について考察可能なレベルで情報を抽出することができた．頭足類の軟体部における形態進化に関して重要な知見が得られており，研究は順調に進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)X線CT撮影等の分析・画像解析と肉眼解剖を組み合わせ，現生頭足類の外套膜の解剖学的特徴と運動機能の関係性を明らかにする．分析対象とする試料は北海道内の水産試験場および漁業組合と連携して入手する．
(2)北海道内の白亜系において地質調査および試料採集を行い，有殻頭足類において殻体に痕跡として保存される外套膜の分布を分析する．
(3)欧米（ドイツおよび英国）の博物館において標本調査を実施し，ジュラ紀から白亜紀における無殻（内殻）性頭足類化石試料の観察および画像解析を行う．
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
