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カマアシムシ目の分子発生学への挑戦~神経発生の解明から探る昆虫の祖先型と進化~

研究課題

研究課題/領域番号 16K18605
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物多様性・分類
研究機関愛媛大学

研究代表者

福井 眞生子  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 講師 (90635872)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2018年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2017年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード昆虫 / 祖先 / 脳 / 触角 / 触角体節 / 中大脳 / 扇状体 / 食道下神経節 / 食道上神経節 / 前大脳 / 後大脳 / 二光子顕微鏡 / 系統進化 / 比較発生学 / 六脚類 / 昆虫類 / 脳構造 / カマアシムシ目 / 昆虫比較発生学 / 進化
研究成果の概要

カマアシムシ目は祖先に最も近い昆虫として注目されるが、どのようにして触角を退化させたのかや、脳構造の詳細についてはわかっていなかった。
本研究により、カマアシムシ目の前大脳には8つのモジュール構造をそなえる扇状体がみられ、昆虫の祖先の脳も同様の特徴をもっていた可能性が示された。カマアシムシ目は昆虫で唯一触角を欠くが、触角体節の神経節である中大脳は観察されたことから、触角は付属肢の退化により失われたことが示された。一方触角の代替として用いられる前脚の神経は、味顎神経節で味覚を受容することが示された、この特徴は六脚類の祖先形質である可能性もあり、触角の欠失の前適応状態を示すものかも知れない。

研究成果の学術的意義や社会的意義

あるグループの祖先がどのようなものであったを知ることは、進化の解明の第一歩といえる。本研究により、地球の覇者である昆虫の脳がその祖先においてどのようなものであったかを推測する手掛かりが得られた。また、節足動物の大半にとって生存に極めて重要な器官である触角の欠失が、カマアシムシ目においてなぜ、どのように起こってきたかを理解できたことは、謎の多いカマアシムシ目の進化を理解する上でも重要な知見である。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 オープンアクセス 3件、 査読あり 4件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] サイコクカマアシムシBaculentulus densus (Imadate)の後胚発生 ―頭部内骨格の起源解明に向けて―2019

    • 著者名/発表者名
      福井 眞生子, 町田 龍一郎
    • 雑誌名

      Proceedings of the Arthropodan Embryological Society of Japan

      巻: 52 ページ: 49-49

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] FGF- and SHH-based molecular signals regulate barbel and craniofacial development in catfish2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Itoyama; Makiko Fukui; Masahumi Kawaguchi; Saki Kaneko; Fumiaki Sugahara; Yasunori Murakami
    • 雑誌名

      Zoological Letters

      巻: ZLET-D-18-00089R1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specialized movement and laterality of fin-biting behaviour in Genyochoromis mento in Lake Malawi2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Yuichi、Hata Hiroki、Maruyama Atsushi、Yamada Takuto、Nishikawa Takuma、Fukui Makiko、Zatha Richard、Rusuwa Bosco、Oda Yoichi
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Biology

      巻: 222 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1242/jeb.191676

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Egg structure and outline of embryonic development of the basal mantodean,   Metallyticus splendidus Westwood, 1835 (Insecta, Mantodea, Metallyticidae)2018

    • 著者名/発表者名
      Makiko Fukui, Mari Fujita, Shigekazu Tomizuka, Yuta MashimoYang Lee, Yasunori Murakami, Ryuichiro Machida
    • 雑誌名

      Arthropod Structure & Development

      巻: 47 ページ: 64-73

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Phylogeny of Hexapoda (Arthropoda) and the Evolution of Megadiversity2017

    • 著者名/発表者名
      Rolf G. BEUTEL, Margarita. YAVORSKAYA, Yuta MASHIMO, Makiko FUKUI and Karen MEUSEMANN
    • 雑誌名

      Proc. Arthropod. Embryol. Soc. Jpn.

      巻: 51 ページ: 1-15

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] カマアシムシ目の頭部内骨格に関する研究(六脚類)2019

    • 著者名/発表者名
      福井 眞生子・町田 龍一郎
    • 学会等名
      日本節足動物発生学会 第55 回大会 (東京・府中)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カマアシムシ目の発生学的研究(六脚類) ―頭部内骨格の形態学的検討―2019

    • 著者名/発表者名
      福井 眞生子・町田 龍一郎
    • 学会等名
      第40回菅平動物学セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] サイコクカマアシ ムサイコクカマアシ ムBaculentuius densus densus (Imadate) の発生学的研究 ―頭部内骨格の起源解明に向けて ―.2018

    • 著者名/発表者名
      福井 眞生子・町田 龍一郎
    • 学会等名
      第89回日本動物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] サイコクカマアシムシ Baculentulusu densus (Imadate) の後胚発生 -頭部内骨格の起源解明に向けて-2018

    • 著者名/発表者名
      福井 眞生子・町田 龍一郎
    • 学会等名
      第54回日本節足動物発生学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カマアシムシ目の中枢神経系に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      井垣就・福井眞生子
    • 学会等名
      第39回菅平動物学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] バッタ亜目の卵門に関する研究(昆虫綱・直翅目)2017

    • 著者名/発表者名
      澤 真歩・福井 眞生子
    • 学会等名
      第53回節足動物発生学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境刺激によるモンシロチョウ Pieris rapae (Linnaeus, 1758) の蛹色決定ー 前蛹期における蛹化基質の影響 ー (昆虫綱・鱗翅目・シロチョウ科)2017

    • 著者名/発表者名
      井垣 就・福井 眞生子
    • 学会等名
      第53回節足動物発生学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] サイコクカマアシムシ Baculentulus densus (Imadate, 1960) の中枢神経系に関する研究にむけて向けて(六脚類・カマアシムシ目・クシカマアシムシ科)2017

    • 著者名/発表者名
      井垣 就・福井 眞生子
    • 学会等名
      第38回 菅平動物学セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] サイコクカマアシムシ Baculentulus densus (Imadate の発生学的研究 ― 14 年目の挑戦 ― (六脚類・カマアシムシ目)2016

    • 著者名/発表者名
      福井 眞生子、町田 龍一郎
    • 学会等名
      第37回菅平動物学セミナー
    • 発表場所
      上田市筑波大学山岳科学センター菅平高原実験所(長野県・上田市)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] サイコクカマアシムシ Baculentulus densus (Imadate の背閉鎖(六脚類・カマアシムシ目・クシカマアシムシ科)2016

    • 著者名/発表者名
      福井 眞生子、町田 龍一郎
    • 学会等名
      日本節足動物発生学会 第52回大会(神奈川・横須賀)
    • 発表場所
      湘南国際村センター(神奈川県・三浦郡葉山町)
    • 年月日
      2016-06-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 昆虫発生学(下) カマアシムシ目(補遺)Protura2019

    • 著者名/発表者名
      福井 眞生子, 小林 幸正, 町田 龍一郎
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      培風館
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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