化石水生爬虫類の椎骨発生に関する骨組織学的研究

• 研究課題/領域番号: 18K13646
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分17050:地球生命科学関連
• 研究機関: 東京都市大学
• 研究代表者: 中島 保寿 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (50792925)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 古生物学 / 古脊椎動物 / 海生爬虫類 / 脊椎骨 / 脊索 / 骨組織学 / 発生学 / Evo-Devo / 椎骨 / 脊柱 / 中世代 / 進化発生学 / 脊椎動物 / 爬虫類 / 化石 / 水生爬虫類 / ボディプラン

研究成果の概要

本研究課題においては主に、コリストデラ類、フーペイスクス類、魚竜形類、首長竜類、モササウルス類の５系統の中生代水生爬虫類の椎骨について、マイクロフォーカスCTスキャンおよび薄片検鏡を用いた統合手法を用いて、3次元的な観察による成長の中心の厳密な特定と、薄片データとの照合を行い、発生・成長過程の復元を行った。これらの爬虫類は、棘突起の形成に皮骨が関与する、脊索が鉱物化するなど、現在の羊膜類に見られない発生過程を経ていたことがわかった。またこれらの実績に加え、ソフトウェアを用いた骨内部構造の解析手法を応用し、本邦海成層産爬虫類化石の分類学的同定を行い、日本の古水生爬虫類学の発展と普及に貢献した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

四足動物の椎骨は、魚類における基本体制から四足動物の各系統で多様化を遂げ、その後羊膜類では共通の体制へと安定化していったかのように考えられてきた。しかし中生代に入り、陸上環境から水中環境に二次的に適応した一部の羊膜類たちでは、発生過程で消滅すると考えられていた脊索を鉱物化させたり、棘突起と機能的に掃除な構造を皮骨の延長として形成したりと、実に自由度の高い形態形成メカニズムを獲得していることが明らかになった。本研究は現在の生き残りだけでなく、過去完全に絶滅した系統群の発生過程を詳細に解析することで、四足動物の形態形成機構に関する真のポテンシャルを明らかにしたと言える。

研究成果

• [国際共同研究] パリ国立自然史博物館(フランス)
• [国際共同研究] ボン大学(ドイツ)
• [国際共同研究] 合肥工業大学(中国)
• [国際共同研究] ロシア科学アカデミー(ロシア連邦)
• [雑誌論文] 岐阜県高山市丹生川町旗鉾に分布する美濃帯ペルム系石灰岩から産出した骨化石 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中島保寿，三宅幸雄，田中猛，甲能直樹
  • 雑誌名: 化石 巻: 109 号: 0 ページ: 1-2
  • DOI: 10.14825/kaseki.109.0_1
  • NAID: 130008026160
  • ISSN: 0022-9202, 2424-2632
  • 年月日: 2021-03-31
  • 査読あり
• [雑誌論文] A second specimen of the crossognathiform fish Apsopelix miyazakii from the Cretaceous Yezo Group of Mikasa area, central Hokkaido, Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Miyata, S., Yabumoto, Y., Nakajima., Y., Ito, Y. & Sasaki, T.
  • 雑誌名: Paleontological Research 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] 上部白亜系那珂湊層群から産出した“翼竜類”(ヒタチナカリュウ) 標本の分類学的再検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 加藤太一・薗田哲平・中島保寿・安藤寿男
  • 雑誌名: 茨城県自然博物館研究報告 巻: 23 ページ: 43-50
  • NAID: 40022483933
• [雑誌論文] 岩手県久慈市の上部白亜系久慈層群玉川層より 産出した板鰓類化石群の予察的検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮田真也 ，平山 廉 ，中島保寿，前川 優 ， 大倉正敏 ，佐々木猛智
  • 雑誌名: 化石研究会会誌 巻: 51 ページ: 68-75
  • NAID: 40021863902
  • 査読あり
• [学会発表] エラスモサウルス科首長竜類の咽頭内容物 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中島保寿・宇都宮聡・多久島徹
  • 学会等名: 日本古生物学会第170回例会
• [学会発表] 北海道中川町上部白亜系から産出したツノザメ類 Protosqualus (2021)
  • 著者名/発表者名: 菅野詩織・中島保寿・御前明洋・疋田吉識・徳丸さやか・中垣周平・佐藤たまき
  • 学会等名: 日本古生物学会第170回例会
• [学会発表] 南部北上帯下部三畳系大沢層から産出した破砕型の歯を伴う爬虫類化石 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中島保寿・古村俊行
  • 学会等名: 日本古生物学会2020年例会
• [学会発表] 岐阜県下部デボン系福地層から産出した魚類鱗化石について (2020)
  • 著者名/発表者名: 中島保寿・宮田真也・三宅幸雄・小野 輝雄・佐々木理
  • 学会等名: 2020年度日本魚類学会年会
• [学会発表] 北海道・中川町の白亜系蝦夷層群より産出した潜水鳥類化石 (2020)
  • 著者名/発表者名: 青塚圭一・中島保寿・疋田吉識・遠藤秀紀
  • 学会等名: 日本古生物学会2020年例会
• [学会発表] 「生きている生痕化石」の形成実験：カブトガニ類生痕に関する堆積学的・行動学的検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 海野奏・中島保寿
  • 学会等名: 日本古生物学会2019年年会
• [学会発表] Osteohistology of Hupehsuchia and developmental process of their unique body skeleton (2019)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Nakajima, Jun Liu, and Qiang Li
  • 学会等名: International Symposium on Palaeohistology 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Microanatomical shift in plesiosaur vertebra: evolutionary and ecological significance (2019)
  • 著者名/発表者名: HAYASHI, Shoji, NAKAJIMA, Yasuhisa, SATO, Tamaki, HOUSSAYE, Alexandra, WINTRICH, Tanja, HIKIDA, Yoshinori, NISHIMURA, Tomohiro, SANDER, P. Martin
  • 学会等名: Annual Meeting of Society of Vertebrate Paleontology 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Mineralized notochord-associated tissues preserved in fossil centra suggests a unique developmental pattern in the axial skeleton of Choristodera (2019)
  • 著者名/発表者名: NAKAJIMA, Yasuhisa, MATSUMOTO, Ryoko, SANDER, P. Martin, SASAKI, Osamu, KANO, Harumasa, HAYASHI, Shoji & EVANS, Susan E
  • 学会等名: Annual Meeting of Society of Vertebrate Paleontology 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Bone microanatomy of Mesodermochelys, a Cretaceous shelled dermochelyid turtle (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Nakajima, Shoji Hayashi, Ren Hirayama, Kazuhiko Sakurai, Takashi Ishihara, Yoshinori Hikida, Naoki Kamezaki
  • 学会等名: Turtle Evolution Symposium 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 北海道三笠市に分布する白亜系三笠層より産出した 脊椎動物化石のタフォノミーおよび長頸竜類・翼竜類の新標本 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中島保寿，坂井俊博
  • 学会等名: 第36回化石研究会総会・学術大会
• [備考] １億年前の首長竜に現代の鳥に似た習性 ─ 世界初、未消化で吐き出した“ペリット”を発見 ─
  • URL: https://www.tcu.ac.jp/news/all/20210208-34431/
• [備考] 日本初、破砕型の歯を持つ海生爬虫類化石を宮城県気仙沼市にて発見
  • URL: https://www.tcu.ac.jp/news/newsrelease/20200210-27918/
• [備考] 朝日新聞に、知識工学部自然科学科 中島保寿准教授らの研究成果が紹介されました（8/30）
  • URL: https://www.tcu.ac.jp/news/all/20180914-17730/
• [備考] Yasuhisa Nakajima Lab
  • URL: https://www.fossiljapan.com/japanese