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脊椎動物の陸上進出を促した精子・生殖様式の多様化機構の解明:カジカ魚類の比較から

研究課題

研究課題/領域番号 16H04841
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生態・環境
研究機関大阪市立大学

研究代表者

安房田 智司  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (60569002)

研究分担者 宗原 弘幸  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (80212249)
古屋 康則  岐阜大学, 教育学部, 教授 (30273113)
武島 弘彦  総合地球環境学研究所, 研究部, 外来研究員 (50573086)
柴 小菊  筑波大学, 生命環境系, 助教 (70533561)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード精子 / カジカ科魚類 / 交尾 / 精子競争 / 卵の保護 / 産卵管 / 種間比較 / 種内変異 / 系統進化 / 行動学 / 進化 / 生態学 / 魚類
研究成果の概要

海産カジカ科魚類は、科内で交尾種、非交尾種が含まれるだけでなく、卵保護様式も雄保護、雌保護、卵寄託(ホヤやカイメンの体内に産卵)と、繁殖生態が多様化した魚類である。国内外のカジカ37種について、交尾および卵保護様式の進化に伴う精子特性(精子形態や運動性)、交尾器および産卵管の多様化機構を解明することを目的として研究を行った。我々の研究チームは、精子の特性が系統的な近縁性に関係なく、交尾および卵保護様式の進化に伴う精子競争の激化によって平行的に進化したことを世界で初めて示した。また卵寄託カジカの産卵管形態は、種間だけでなく種内でも宿主の種類やサイズに応じて変異することを世界で初めて発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の特徴は、脊椎動物を見渡しても他に例を見ないような交尾種と非交尾種を同じ科内に含むカジカ科魚類を材料としたことで、これまで実証が困難であった、「交尾」と「精子競争」が交尾器や精子をどのように進化させてきたかという大きな疑問を解決できた点にある。これらの成果は、脊椎動物や節足動物の陸上への進出に必要であった交尾行動が、動物の配偶子に与えた影響について新規の理解をもたらしたと考えられる。本研究の成果は、生殖生理学、進化学、行動生態学、細胞生物学の分野に新たな展開をもたらすだけでなく、受精という内容上、医学への応用可能性もあり、学術的・社会的な意義は極めて大きい。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 2件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 7件、 招待講演 10件) 図書 (1件) 備考 (7件)

  • [国際共同研究] サンフランシスコ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] San Francisco State University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Living Elements Limited/Vancouver Aquarium(カナダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Host selection and ovipositor length in eight sympatric species of sculpins that deposit their eggs into tunicates or sponges2019

    • 著者名/発表者名
      Awata Satoshi, Sasaki Haruka, Goto Tomohito, Koya Yasunori, Takeshima Hirohiko, Yamazaki Aya, Munehara Hiroyuki
    • 雑誌名

      Marine Biology

      巻: 166 号: 5 ページ: 59

    • DOI

      10.1007/s00227-019-3506-4

    • NAID

      120006847758

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020094

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Host selection and ovipositor length in eight sympatric species of sculpins that deposit their eggs into tunicates or sponges2019

    • 著者名/発表者名
      Awata Satoshi, Sasaki Haruka, Goto Tomohito, Koya Yasunori, Takeshima Hirohiko, Yamazaki Aya, Munehara Hiroyuki
    • 雑誌名

      Marine Biology

      巻: 166 号: 2 ページ: 59-59

    • DOI

      10.1007/s10228-018-0672-1

    • NAID

      120006847758

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene expression of antifreeze protein in relation to historical distributions of Myoxocephalus fish species2018

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki A., Nishimiya Y., Tsuda S., Togashi K., Munehara H.
    • 雑誌名

      Marine Biology

      巻: 165 号: 11 ページ: 181-181

    • DOI

      10.1007/s00227-018-3440-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microscopic analysis of sperm movement: links to mechanisms and protein components2018

    • 著者名/発表者名
      Inaba Kazuo, Shiba Kogiku
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 67 号: 3 ページ: 144-155

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfy021

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Release of Sticky Glycoproteins from Chlamydomonas Flagella During Microsphere Translocation on the Surface Membrane2018

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Ritsu, Shiba Kogiku, Inaba Kazuo, Kato-Minoura Takako
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 35 号: 4 ページ: 299-305

    • DOI

      10.2108/zs180025

    • NAID

      210000169673

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A unique seminal plasma protein, zona pellucida 3-like protein, has Ca2+-dependent sperm agglutination activity.2018

    • 著者名/発表者名
      Ugwu, S. I., Shiba, K., Inaba, K., Morita, M.
    • 雑誌名

      Zool. Sci.

      巻: 35 号: 2 ページ: 161-171

    • DOI

      10.2108/zs170150

    • NAID

      210000179747

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ca2+ efflux via plasma membrane Ca2+-ATPase mediates chemotaxis in ascidian sperm2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kaoru, Shiba Kogiku, Nakamoto Ayako, Ikenaga Jumpei, Matsunaga Shigeru, Inaba Kazuo, Yoshida Manabu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 16622-16622

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35013-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ホヤ・カイメンと卵寄託魚の相互作用が生み出す形質の進化:宿主選択と産卵管について2018

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 雑誌名

      海鞘

      巻: 27 ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] トクビレ科ヤギウオPallasina barbata(Steindachner,1876)の繁殖生態と形態発育2017

    • 著者名/発表者名
      百田和幸・宗原弘幸
    • 雑誌名

      北海道大学水産科学研究彙報

      巻: 67 号: 1 ページ: 7-12

    • DOI

      10.14943/bull.fish.67.1.7

    • NAID

      120005981412

    • ISSN
      1346-1842
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Tanganyikan cichlid Neolamprologus mustax selectively exploits territories of another cichlid Variabilichromis moorii due to its inter-individual variation in aggression.2017

    • 著者名/発表者名
      Ochi, H., Awata, S., Hata, H., Kohda, M.
    • 雑誌名

      Hydrobiologia

      巻: 791 号: 1 ページ: 103-114

    • DOI

      10.1007/s10750-016-2822-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 北海道函館市臼尻からSCUBA潜水によって採集された北限記録6種を含む初記録9種の魚類2017

    • 著者名/発表者名
      百田和幸・宗原弘幸
    • 雑誌名

      Memoirs of the Faculty of Fisheries Sciences, Hokkaido University

      巻: 59 号: 1-2 ページ: 1-17

    • DOI

      10.14943/mem.fish.59.1-2.1

    • NAID

      120006377555

    • ISSN
      2186-1927
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Inverse relationship of Ca2+-dependent flagellar response between animal sperm and prasinophyte algae2017

    • 著者名/発表者名
      Shiba Kogiku、Inaba Kazuo
    • 雑誌名

      J Plant Res.

      巻: 130 号: 3 ページ: 465-473

    • DOI

      10.1007/s10265-017-0931-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 佐渡島沿岸のカジカ科魚類:分類と生態について2017

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 雑誌名

      調査研究報告書 佐渡の自然史

      巻: 5 ページ: 9-20

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] トクビレ科ヤギウオPallasina barbata(Steindacher, 1876)の繁殖生態と形態発育2017

    • 著者名/発表者名
      百田和幸・宗原弘幸
    • 雑誌名

      北大水産科学彙報

      巻: 67 ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid and effective isolation of candidate sequences for development of microsatellite markers in 30 fish species by using kit-based target capture and multiplexed parallel sequencing2017

    • 著者名/発表者名
      Hirohiko Takeshima, Nozomu Muto, Yasuyuki Sakai, Naoya Ishiguro, Keiichiro Iguchi, Satoshi Ishikawa, Mutsumi Nishida
    • 雑誌名

      Conservation Genetics Resources

      巻: online first 号: 3 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1007/s12686-017-0699-z

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 海産の卵寄託魚では宿主の種類やサイズの違いが産卵管形態の種内変異を生み出す2019

    • 著者名/発表者名
      安房田智司,五十嵐直,瓜生知史,古屋康則,宗原弘幸
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 交尾に伴う精子の進化は海産魚類でどの程度共通しているか?近縁種同士の比較から2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤岳,守田昌哉,稲葉一男,柴小菊,本間光雄,安房田智司
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive introgression facilitates colonization of high-temperature environments in the Japanese fluvial sculpin Cottus2019

    • 著者名/発表者名
      Ito, R., Mishina, T., Takeshima, H., Tahara, D., Watanabe, K.
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 魚類の多様な繁殖生態とその進化―アラスカの海からアフリカの湖まで―2018

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      NPO自然大学校・講座部マイスター
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 魚類行動生態学,そのおもしろさと次世代研究2018

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      2018年度日本魚類学会年会設立50周年記念シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 体外受精から体内受精へ:バイカルカジカ類における精子の進化2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤岳,木下泉,東島昌太郎,田原大輔,後藤晃,Sideleva Valentina,安房田智司
    • 学会等名
      2018年度日本魚類学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Host species utilization generates intraspecific variations in ovipositor morphology of marine fishes that oviposit into tunicates or sponges2018

    • 著者名/発表者名
      Awata Satoshi, Igarashi Nao, Uryu Tomonobu, Koya Yasunori, Munehara Hiroyuki
    • 学会等名
      ISBE 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Copulatory behavior and sperm competition drive the evolution of sperm characteristics in sculpins2018

    • 著者名/発表者名
      Ito Takeshi, Morita Masaya, Shiba Kogiku, Inaba Kazuo, Munehara Hiroyuki, Yamazaki Aya, Koya Yasuhori, Takeshima Hirohiko, Awata Satoshi
    • 学会等名
      ISBE 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロサテライト DNA 分析によるアユカケの遺伝的集団構造2018

    • 著者名/発表者名
      大橋慎治,武島弘彦,田原大輔
    • 学会等名
      2018年度日本魚類学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] cAMP modulates Ca2+-mediated regulation of sperm flagellar waveform2018

    • 著者名/発表者名
      Shiba Kogiku, Sakano Taichi, Furuta Toshiaki, Fujiwara Eiji, Baba A Shoji, Inaba Kazuo
    • 学会等名
      XIII International Symposium on Spermatology (ISS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オス同士は戦い、メスはオスを操る 一妻二夫魚の繁殖と子育て2018

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      大人のためのスイート講演会 Episode4「子育てをめぐるオスとメスのかけひき」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 卵寄託魚とホヤの相互作用が生み出す形質の進化:宿主選択と産卵管について2018

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      第6回生殖若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多様な繁殖様式を持つカジカ科魚類における交尾行動と精子競争に関係した精子の平行進化2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤岳・守田昌哉・柴小菊・稲葉一男・宗原弘幸・山崎彩・古屋康則・武島弘彦・安房田智司
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The male crab drives his vehicle to the female’s home on summer nights.2017

    • 著者名/発表者名
      Kohda, M., Ota, K., Hirata, T., Awata, S.
    • 学会等名
      35th international Ethological Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 魚類の繁殖戦略の多様性とその進化要因を探る~佐渡の海からアフリカの湖まで~2017

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      福井県立大学 大学院特別セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 魚類はいかにして子孫を残すのか?―競争、選択、操作、寄生―2017

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      公開臨海実習特別講師
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生物多様性の島、佐渡島の海洋動物―魚類と棘皮動物についての最新の研究成果―2017

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      新潟大学コア・ステーション 形の科学センター シンポジウム「魚・棘皮動物・放散虫のかたち」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 冨樫孝司・山崎彩・安房田智司・古屋康則・阿部拓三・鶴岡理・武島弘彦・アレックスマルケビッチ・宗原弘幸2017

    • 著者名/発表者名
      カジカ上科魚類の分子系統
    • 学会等名
      2017年度日本魚類学会年会シンポジウム「北日本底生魚類相を彩る環北太平洋要素種群の適応と進化」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 交尾行動と精子競争が駆動するカジカ類の精子の進化2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤岳・安房田智司
    • 学会等名
      2017年度日本魚類学会年会シンポジウム「北日本底生魚類相を彩る環北太平洋要素種群の適応と進化」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アナハゼ類の卵寄託:その特異な産卵行動と産卵管の進化2017

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      2017年度日本魚類学会年会シンポジウム「北日本底生魚類相を彩る環北太平洋要素種群の適応と進化」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ホヤと卵寄託魚の相互作用が生み出す形質の進化:宿主選択と産卵管について2017

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会関連集会「第36回ホヤの生物学談話会」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンガニイカ湖固有種、鱗食いカワスズメ科魚類Perissodus microlepisの両親性粘膜給餌2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤駿・田中宏和・安房田智司・幸田正典
    • 学会等名
      第50回日本魚類学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Bigger is better: Increased number mates in larger female Ditrema temminckii.2017

    • 著者名/発表者名
      Izumiyama, S.M., Awata, S., Crow, K.
    • 学会等名
      10th Indo-Pacific Fish Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diadromous migratory pattern of freshwater fish on Sado Island, northern Japan.2017

    • 著者名/発表者名
      Iida, M., Awata, S., Oguro, T., Shirai, K., Mitsuo
    • 学会等名
      10th Indo-Pacific Fish Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Female control of male's paternity recognition in cooperatively polyandrous fish: a female role for formation of this social complexity in vertebrates.2017

    • 著者名/発表者名
      Kohda, M., Li, N., Jordan, A. L., Awata, S.
    • 学会等名
      Social complexity: Patterns, Processes and Evolution
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カジカ科魚類における精子の形態と運動性の進化:交尾行動と精子競争に注目して2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤岳・守田昌哉・柴小菊・稲葉一男・宗原弘幸・山崎彩・古屋康則・武島弘彦・安房田智司
    • 学会等名
      第49回日本魚類学会年会
    • 発表場所
      岐阜大学,岐阜県岐阜市
    • 年月日
      2016-09-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ホヤやカイメンに卵寄託を行う海産カジカでは宿主の違いが産卵管形態の種内変異を生み出す2016

    • 著者名/発表者名
      五十嵐直・瓜生知史・古屋康則・宗原弘幸・安房田智司
    • 学会等名
      第49回日本魚類学会年会
    • 発表場所
      岐阜大学,岐阜県岐阜市
    • 年月日
      2016-09-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キヌカジカの隠蔽種群の形態比較2016

    • 著者名/発表者名
      高岸愛実・安房田智司・野原健司・矢部衞
    • 学会等名
      第49回日本魚類学会年会
    • 発表場所
      岐阜大学,岐阜県岐阜市
    • 年月日
      2016-09-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 同所的に生息する卵寄託カジカ9種の宿主選択と産卵管の進化2016

    • 著者名/発表者名
      安房田智司・佐々木晴香・後藤智仁・古屋康則・武島弘彦・山崎彩・宗原弘幸
    • 学会等名
      第49回日本魚類学会年会
    • 発表場所
      岐阜大学,岐阜県岐阜市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ホヤやカイメンに卵を預ける魚たち2016

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      行動生物学サイエンスカフェ2016-行動生物学への誘い-
    • 発表場所
      新潟大学駅南キャンパス「ときめいと」,新潟県新潟市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 魚類学の百科事典2018

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 総ページ数
      756
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621303177
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 大阪市立大学理学部生物学科HP

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/bio_list.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] 大阪市立大学動物機能生態学研究室HP

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/asoci/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] 大阪市立大学研究者総覧

    • URL

      https://research-soran17.osaka-cu.ac.jp/html/100000521_ja.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] 大阪市立大学プレスリリース

    • URL

      https://www.osaka-cu.ac.jp/ja/news/2019/190418

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 新潟大学佐渡自然共生科学センター臨海実験所写真館

    • URL

      https://www.sc.niigata-u.ac.jp/sc/sadomarine/pictures.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 大阪市立大学大学院理学研究科/理学部 生物学科

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/bio_list.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 大阪市立大学研究者要覧

    • URL

      http://rdbsv02.osaka-cu.ac.jp/profile/ja.jhxbXh8T0otZmz4RhsObbw==.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-05-20  

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