左右相称動物の初期の進化過程の解明に向けた日本近海の珍渦虫の研究

• 研究課題/領域番号: 19H03279
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 中野 裕昭 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (70586403)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 珍渦虫 / 無腸動物 / 珍無腸動物 / 新口動物 / 左右相称動物 / 後生動物 / 進化 / 自然史 / 珍無腸動物門

研究開始時の研究の概要

珍渦虫は、肛門、中枢神経系、体腔などの器官を欠く海産動物であり、新口動物を含む左右相称動物の起源や進化を考える上で重要な動物群であると考えられている。しかし、珍渦虫の生物学的研究は遅れており、生殖、発生、形態、生態などで解明されていない事象も多い。申請者は2017年に日本近海から珍渦虫の新種を報告し、その後も日本近海複数箇所でこの種の採集に成功している。本研究では、この種を新口動物や左右相称動物の起源や進化を研究する上で鍵となる実験生物とするべく、日本近海の珍渦虫の形態、生態、発生などの基礎的な生物学的な情報を蓄積することを目的とする。

研究実績の概要

珍渦虫は、中枢神経系、生殖器官、体腔などの器官を欠く海産動物である。無腸類と共に「珍無腸動物門」を形成し、門内において珍渦虫が祖先的な形質を保持していることが広く認められている。本門が新口動物の一員、または初期に分岐した左右相称動物とされていることから、珍渦虫は新口動物を含む左右相称動物の起源や進化を考える上で重要な動物群であると考えられている。しかし、珍渦虫の生物学的研究は遅れており、生殖、発生、形態、生態などで解明されていない事象も多い。申請者は2017年に日本近海で比較的浅い水深の採集しやすい環境から珍渦虫の新種を報告し、その後も日本近海複数箇所でこの種の採集に成功している。本研究では、この種を新口動物や左右相称動物の起源や進化を研究する上で鍵となる実験生物とするべく、日本近海の珍渦虫の基礎的な生物学的な情報を蓄積することを目的としている。2023年度はより効率的に珍渦虫を採集する地点を探るために、これまで採集を試みていなかった名古屋大学菅島臨海実験所での調査、および三重大学練習船勢水丸による調査に参加した。2023年度はこれまでに得られた研究成果のアウトリーチ活動にも力を入れ、京都大学白浜水族館で開催された企画展において珍渦虫の説明パネルを展示し、国立科学博物館での企画展に標本を提供した。また、研究成果が筑波大学のサイトや筑波大学ポッドキャストで紹介された。さらに、日本動物学会大会や日本動物学会関東支部大会での研究発表も行なった。
珍渦虫研究の比較対象として実施してきたウミウシに関する研究でも成果がまとまり、日本貝類学会、2024 SICB Annual Meeting、EMBO/The Company of Biologists Workshopで研究発表を行なった。また、基礎生物学研究所主催のオンラインイベントにもゲスト出演し、学生が研究紹介を行なった。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] スウェーデン王立科学アカデミー/イエテボリ大学(スウェーデン)
• [国際共同研究] University of Colorado Boulder(米国)
• [国際共同研究] スウェーデン王立科学アカデミー/イエテボリ大学(スウェーデン)
• [国際共同研究] スウェーデン王立科学アカデミー(スウェーデン)
• [国際共同研究] University College London/Queen Mary University of London(英国)
• [国際共同研究] University of Vienna(オーストリア)
• [国際共同研究] Uppsala University(スウェーデン)
• [国際共同研究] ICREA/Universitat de Barcelona(スペイン)
• [国際共同研究] CNRS(フランス)
• [国際共同研究]
• [雑誌論文] Induced spawning with gamete release from body ruptures during reproduction of Xenoturbella bocki (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakano Hiroaki、Nakano Ako、Maeno Akiteru、Thorndyke Michael C.
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 6 号: 1 ページ: 172-172
  • DOI: 10.1038/s42003-023-04549-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Exploring the trends of adaptation and evolution of sclerites with regards to habitat depth in sea pens (2022)
  • 著者名/発表者名: Kushida Yuka、Imahara Yukimitsu、Wee Hin Boo、Fernandez-Silva Iria、Fromont Jane、Gomez Oliver、Wilson Nerida、Kimura Taeko、Tsuchida Shinji、Fujiwara Yoshihiro、Higashiji Takuo、Nakano Hiroaki、Kohtsuka Hisanori、Iguchi Akira、Reimer James Davis
  • 雑誌名: PeerJ 巻: 10 ページ: e13929-e13929
  • DOI: 10.7717/peerj.13929
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A New Species of Acoela Possessing a Middorsal Appendage with a Possible Sensory Function (2022)
  • 著者名/発表者名: Asai Masashi、Miyazawa Hideyuki、Yanase Ryuji、Inaba Kazuo、Nakano Hiroaki
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 39 号: 1 ページ: 147-156
  • DOI: 10.2108/zs210058
  • NAID: 210000186951
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Observing Phylum-Level Metazoan Diversity by Environmental DNA Analysis at the Ushimado Area in the Seto Inland Sea (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawashima Takeshi、Yoshida Masa-aki、Miyazawa Hideyuki、Nakano Hiroaki、Nakano Natumi、Sakamoto Tatsuya、Hamada Mayuko
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 39 号: 1 ページ: 157-165
  • DOI: 10.2108/zs210073
  • NAID: 210000186961
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sinking down or floating up? Current state of taxonomic studies on marine invertebrates in Japan inferred from the number of new species published between the years 2003 and 2020 (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakano, H., N. Jimi, T. Sasaki & H. Kajihara
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 39 号: 1 ページ: 7-15
  • DOI: 10.2108/zs210076
  • NAID: 210000186950
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] JAMBIO and Its Coastal Organism Joint Surveys: Network of Marine Stations Explores Japanese Coastal Biota (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakano Hiroaki、Isowa Yukinobu、Inaba Kazuo
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 39 号: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.2108/zs210069
  • NAID: 210000186911
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A new bathyal tubulanid nemertean, Tubulanus izuensis sp. nov. (Nemertea: Palaeonemertea), from Japanese waters (2020)
  • 著者名/発表者名: Hookabe Natsumi、Asai Masashi、Nakano Hiroaki、Kimura Taeko、Kajihara Hiroshi
  • 雑誌名: Proceedings of the Biological Society of Washington 巻: 133 号: 1 ページ: 122-133
  • DOI: 10.2988/pbsw-d-20-00006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitigating Anticipated Effects of Systematic Errors Supports Sister-Group Relationship between Xenacoelomorpha and Ambulacraria (2019)
  • 著者名/発表者名: Philippe H、Poustka AJ、Chiodin M、Hoff KJ、Dessimoz C、Tomiczek Bj、Schiffer PH、Muller S、Domman D、Horn M、Kuhl H、Timmermann B、Satoh N、Hikosaka-Katayama T、Nakano H、Rowe ML、Elphick MR、Thomas-Chollier M、Hankeln T、Mertes F、Wallberg A、Rast JP、Copley RR、Martinez P、Telford MJ
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 29 号: 11 ページ: 1818-1826.e6
  • DOI: 10.1016/j.cub.2019.04.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Microfocus X-ray CT (microCT) Imaging of Actinia equina (Cnidaria), Harmothoe sp. (Annelida), and Xenoturbella japonica (Xenacoelomorpha) (2019)
  • 著者名/発表者名: Maeno Akiteru、Kohtsuka Hisanori、Takatani Kensuke、Nakano Hiroaki
  • 雑誌名: Journal of Visualized Experiments 巻: 150 号: 150
  • DOI: 10.3791/59161
  • 査読あり
• [雑誌論文] 紀伊水道南方海域および熊野灘の深海底生動物相 (2019)
  • 著者名/発表者名: 木村妙子、木村昭一、自見直人、倉持利明、藤田敏彦、駒井智幸、吉田隆太、田中隼人、岡西政典、小川晟人、小林格、小玉将史、齋藤礼弥、清野裕暉、片平浩孝、中野裕昭、吉川晟弘、上野大輔、田中正敦、大矢佑基、前川陽一、中村亨、奥村順哉、田中香月
  • 雑誌名: 三重大学大学院生物資源学研究科紀要 巻: 45 ページ: 11-50
  • NAID: 120006777572
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of Xenoturbellida (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakano Hiroaki
  • 雑誌名: Results and Problems in Cell Differentiation 巻: 68 ページ: 251-258
  • DOI: 10.1007/978-3-030-23459-1_11
  • ISBN: 9783030234584, 9783030234591
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 無腸類とAmphidinium属渦鞭毛藻の共生関係の進化 (2024)
  • 著者名/発表者名: 川上瞭、林牧子、中野裕昭
  • 学会等名: 日本動物学会第76回関東支部大会
• [学会発表] Post-settlement growth and staging of the sea slug Hypselodoris festiva (2024)
  • 著者名/発表者名: Makiko Hayashi, Hiroaki Nakano
  • 学会等名: 2024 Society for Integrative and Comparative Biology Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 珍渦虫の人工的な誘起による体の破れからの放卵放精 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中野裕昭、中野亜子、前野哲輝、Michael Thorndyke
  • 学会等名: 日本動物学会第９４回大会
• [学会発表] Development of Hypselodoris festiva (Nudibranchia: Chromodorididae) with Emphasis on Juvenile Stages (2023)
  • 著者名/発表者名: Makiko Hayashi, Hiroaki Nakano
  • 学会等名: EMBO/The Company of Biologists Workshop 'Trans-Scale Biology' using exotic non-model organisms
  • 国際学会
• [学会発表] アオウミウシHypselodoris festivaの幼若体の成長過程とステージ分け (2023)
  • 著者名/発表者名: 林牧子、中野裕昭
  • 学会等名: 日本貝類学会令和５年度（創立95周年記念）大会
• [学会発表] 背面突起を有する無腸動物の一種の分類学的検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 浅井仁、宮澤秀幸、梁瀬隆二、稲葉一男、中野裕昭
  • 学会等名: 日本動物学会第９３回大会
• [学会発表] 知られずに生きている海の動物たちの研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中野裕昭
  • 学会等名: 日本動物学会第９３回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 平板動物のキメラ形成を介した性成熟と多様性の獲得の可能性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 塙宗継、中野裕昭
  • 学会等名: 日本動物学会第９３回大会
  • 招待講演
• [学会発表] イロウミウシ科ウミウシから得られた寄生性扁形動物の一種の分類学的検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 林牧子、前野哲輝、中野裕昭
  • 学会等名: 第91回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] 日本における珍渦虫の採集記録 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中野裕昭、宮澤秀幸
  • 学会等名: 日本動物学会第９２回大会
• [学会発表] 着底後の成長過程に着目したイロウミウシ科ウミウシの個体発生過程の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 林牧子、中野裕昭
  • 学会等名: 日本動物学会第９２回大会
• [学会発表] 平板動物の系統間での季節変動の違い (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮澤秀幸、中野裕昭
  • 学会等名: 日本動物学会第９２回大会
• [学会発表] 珍渦虫に寄生する直泳動物 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中野裕昭、宮澤秀幸
  • 学会等名: 日本動物学会第９１回大会
• [学会発表] イロウミウシ科ウミウシを宿主とする内部寄生性扁形動物の研究 (2020)
  • 著者名/発表者名: 林牧子、中野裕昭
  • 学会等名: 日本動物学会第９１回大会
• [学会発表] 珍渦虫と左右相称性の起源 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中野裕昭
  • 学会等名: 日本動物学会第９０回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 下田で発見された背面突起を有する無腸動物の研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 浅井仁、中野裕昭
  • 学会等名: 日本動物学会第９０回大会
• [学会発表] Origins and Evolution of Marine Invertebrate Larvae (2019)
  • 著者名/発表者名: 中野裕昭
  • 学会等名: Shinkishi Hatai International Marine Biology Course 2019
  • 招待講演
• [図書] 海産無脊椎動物多様性学 (2022)
  • 著者名/発表者名: 京都大学フィールド科学教育研究センター瀬戸臨海実験所創立100周年記念出版編集委員会、朝倉 彰、下村 通誉、中野 智之、後藤 龍太郎、山守 瑠奈、中野裕昭、.................他
  • 総ページ数: 706
  • 出版者: 京都大学学術出版会
  • ISBN: 9784814004492
• [図書] Invertebrate Zoology: A Tree of Life Approach (2021)
  • 著者名/発表者名: Bernd Schierwater, Rob DeSalle,......Hiroaki Nakano,...... 他
  • 総ページ数: 644
  • 出版者: CRC Press
  • ISBN: 9781482235814
• [備考] 筑波大学下田臨海実験センター中野研究室ウェブページ
  • URL: https://sites.google.com/site/hiroakinakanolab/home
• [備考] 筑波大学による研究成果を紹介するページ
  • URL: https://cbs.biol.tsukuba.ac.jp/update/1411
• [備考] 研究成果を紹介する筑波大学ポッドキャスト
  • URL: https://open.spotify.com/episode/1rWmzx5XBE3kecZznGWSqM
• [備考] JAMBIO沿岸生物合同調査の成果を展示する企画展 開催
  • URL: https://jambio.jp/topics-news/jambio_kikakuten20230201/
• [備考] 珍渦虫の標本を展示する国立科学博物館企画展
  • URL: https://www.kahaku.go.jp/event/2024/03marineinvertebrates/
• [備考] 筑波大学による研究成果を紹介するページ
  • URL: https://www.tsukuba.ac.jp/journal/biology-environment/20230217190000.html
• [備考] 筑波大学による研究成果に関するプレスリリース
  • URL: https://www.tsukuba.ac.jp/journal/pdf/p20230217190000.pdf
• [備考] 筑波大学等による研究成果に関するプレスリリース
  • URL: https://www.tsukuba.ac.jp/journal/pdf/p20221104100000.pdf
• [備考] 筑波大学による研究成果を紹介するページ
  • URL: https://www.tsukuba.ac.jp/journal/biology-environment/20220119021500.html
• [備考] 筑波大学による研究成果に関するプレスリリース
  • URL: https://www.tsukuba.ac.jp/journal/pdf/p20220119021500.pdf
• [備考] JAMBIO沿岸生物合同調査の成果を展示する企画展 開催
  • URL: https://jambio.jp/topics-news/jambio_kikakuten/
• [備考] 科学雑誌Zoological Scienceにて特集号を出版
  • URL: https://jambio.jp/topics-news/220311/
• [備考] 研究成果に関するスウェーデン語の記事
  • URL: https://www.havet.nu/havsutsikt/artikel/art-i-fokus--den-mystiska-paradoxmasken
• [備考] 科研費トピックス
  • URL: https://www.jsps.go.jp/j-grantsinaid/37_topics/data/00007-12102-70586403.pdf