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貝殻微細構造の進化:殻の生産コストに注目して

研究課題

研究課題/領域番号 17J09855
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 層位・古生物学
研究機関京都大学

研究代表者

佐藤 圭  京都大学, 理学系研究科 地球惑星科学専攻 地質学鉱物学分野, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード貝殻微細構造 / バイオミネラリゼーション / 二枚貝類 / 原鰓類 / 中生代 / 貝殻タンパク質 / アコヤガイ / 真珠構造
研究実績の概要

二枚貝原鰓類における貝殻微細構造の進化史を明らかにすることを目的とした研究を前年度に引き続き実施した.本年度は新たに三畳紀の化石原鰓類について調査を行い,前年度のジュラ紀以降の結果やPaleobiology databaseの採録データを参照しつつ,得られたデータ全体を総括・分析した.その結果,中期ジュラ紀~前期白亜紀にNuculanidaeが微細構造組み合わせを真珠構造から均質構造へと進化させたこと,微細構造進化のタイミングの直後に当該分類群の産出頻度が上昇していることが改めて裏付けられた.また,現生原鰓類の貝殼中の有機物量を熱重量分析によって測定した.その結果,均質構造は真珠構造より有機物含有量が少なくから殻形成コストが小さいことが明らかとなった.以上の結果は,低コストな微細構造の獲得が原鰓類の適応放散に関係していた可能性を強く示唆するものである.一連の研究の進捗状況は概ね予定通りであり,現在国際誌への論文投稿の準備中である.
また,このような過去の微細構造進化を分子生物学的側面から解釈する基礎的研究として,現生アコヤガイの貝殻タンパク質と貝殻微細構造形成との関係について研究に取り組んだ.貝殻の鉱物種や結晶形は貝殻に微量に含まれるタンパク質によって制御されているが,低温環境時のアコヤガイは真珠構造が作れずに均質構造に類似した異常殻を形成することがあると報告されている.リアルタイムPCR法によって貝殻タンパクの発現パターンと微細構造種を対比することで,異常殻形成に関与している可能性の高い貝殻タンパク質をリストアップすることに成功した.本成果はまだ分析途中ではあるが,微細構造の進化という現象について,今後古生物学的知見と分子生物学的解釈を結びつけてゆく上で極めて重要な基礎的知見であるといえる.

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Crystallographic texture analysis of Protobranchia (Mollusca: Bivalvia): interspecific variations, homology and shell microstructural evolution2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Kei、Checa Antonio G.、Rodriguez-Navarro Alejandro B.、Sasaki Takenori
    • 雑誌名

      Journal of Molluscan Studies

      巻: 83 号: 3 ページ: 304-315

    • DOI

      10.1093/mollus/eyx021

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery of chemosynthesis-based association on the Cretaceous basal leatherback sea turtle from Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Jenkins, R.G., Kaim, A., Sato, K., Moriya, K., Hikida, Y. and Hirayama, R.
    • 雑誌名

      Acta Palaeontologica Polonica

      巻: 62 ページ: 683-690

    • DOI

      10.4202/app.00405.2017

    • 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
  • [学会発表] 白亜紀オサガメ類Mesodermochelys に共生する穿孔性二枚貝類2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤圭,ジェンキンズロバート
    • 学会等名
      古生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Shell microstructures of vent and seep pectinodontid limpets exhibiting intraspecific variations in shell morphology2018

    • 著者名/発表者名
      Kei Sato, C. Chen, R.G. Jenkins, H.K. Watanabe
    • 学会等名
      日本惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Shell microstructural evolution of protobranch bivalves; with a focus on the nacre-loss event2018

    • 著者名/発表者名
      Kei Sato
    • 学会等名
      5th International Paleontological Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化石原鰓類の貝殻微細構造とその進化:上部白亜系から産出する化石種を中心に2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤圭
    • 学会等名
      古生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The shell microstructures of fossil protobranchs and their evolutions; with a focus on the nacre-loss event,2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, K.
    • 学会等名
      14th International Symposium on biomineralization
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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