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形態とゲノム情報を用いた哺乳類の歯の形態進化の遺伝学的・発生学的要因の網羅的探索

研究課題

研究課題/領域番号 19H03290
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
研究機関愛知学院大学

研究代表者

浅原 正和  愛知学院大学, 教養部, 准教授 (20709399)

研究分担者 岸田 拓士  ふじのくに地球環境史ミュージアム, 学芸課, 准教授 (40527892)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード哺乳類 / 歯の形態 / 系統種間比較 / 場の理論 / 臼歯形態 / 進化 / 三結節説 / 形態進化 / Inhibitory cascade model / 分子進化
研究開始時の研究の概要

哺乳類の最大の特徴であり、その繁栄と適応放散の要因が複雑かつ多様な歯の形態である。本研究計画は哺乳類の歯の形態がどう生まれ、どう多様化したかの進化要因と発生学的要因を遺伝子レベルで明らかにすることを目的とする。解析には研究代表者らのチームが世界に先駆けて行っている、比較形態学、ゲノムデータを用いた分子進化の解析、遺伝子改変マウスの形態解析、これらを複合した手法を用いる。これにより、哺乳類における歯の進化順序や、適応進化に関わった発生学的要因を解明するのみならず、多様化や収斂の遺伝学的・発生学的背景が多様なのか、少数のパラメータの制御なのかに関する知見を得ることを目指す。

研究成果の概要

複雑な歯の形態は哺乳類の特筆すべき特性であるが、その形態形成機構については不明なところが多い。本研究は生物多様性のなかにみられる形態と遺伝子の多様性から伝統的な学説を検証することを行った。成果の一つとして形態学的データを系統種間比較により解析した結果、種間比較において歯の相対的な萌出部位が歯の形態の複雑性と対応するという結果を得、伝統的な学説である場の理論を現代的に再評価することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

哺乳類の歯の形態形成機構については19世紀以来の歴史的な学説がある。本研究は現代的な形態計測手法と系統情報に基づく系統種間比較や、遺伝子の配列比較によって、歴史的な学説を現代的に再検討するとともに、新たな機構の抽出を試みた。標本の持つ形態データやゲノムの情報は生物多様性のデータセットとよべる存在であるが、そこから形態形成機構の一部を解明した本研究はそうした生物多様性情報の応用的意義を示したといえる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Correlated evolution of craniodental morphology and feeding ecology in carnivorans: a comparative analysis of jaw lever arms at tooth positions.2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Harano, Masakazu Asahara
    • 雑誌名

      Journal of Zoology

      巻: 318 号: 2 ページ: 135-145

    • DOI

      10.1111/jzo.13005

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The anteriorization of tooth position underlies the atavism of tooth morphology: Insights into the morphogenesis of mammalian molars2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Harano, Masakazu Asahara
    • 雑誌名

      Evolution

      巻: 76 ページ: 2986-3000

    • DOI

      10.1111/evo.14637

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 食肉類と鯨類における歯の単純化に関与する萌出位置:場の理論に基づく進化仮説の検討2022

    • 著者名/発表者名
      原野智広
    • 学会等名
      日本哺乳類学会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 食肉目におけるICモデルと臼歯形態:BMP7遺伝子と歯の形態との相関2022

    • 著者名/発表者名
      浅原正和
    • 学会等名
      日本哺乳類学会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 自由集会:哺乳類の歯の形態進化を考える ~最新の知見と伝統的な学説を総合して~(趣旨説明)2022

    • 著者名/発表者名
      浅原正和
    • 学会等名
      日本哺乳類学会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of dental evolution using combined analysis of comparative morphology and molecular evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Asahara M., and Kishida T.
    • 学会等名
      12th International Congress of Vertebrate Morphology (ICVM 2019), Grandior Hotel, Prague, Czech Republic
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 博物館標本を利用した比較形態学とゲノムデータを利用した分子進化の解析を併用した形態進化の研究―食肉目哺乳類の臼歯形態と食性適応―2019

    • 著者名/発表者名
      浅原正和
    • 学会等名
      日本哺乳類学会2019年度大会 中央大学
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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