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ワニの給餌実験による新食性復元手法の開発およびその化石への適用

研究課題

研究課題/領域番号 22K19339
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

久保 泰  沖縄科学技術大学院大学, 大進化ユニット, スタッフサイエンティスト (40719473)

研究分担者 平山 廉  早稲田大学, 国際学術院, 教授 (00238396)
久保 麦野  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (10582760)
飯島 正也  名古屋大学, 博物館, 学振特別研究員(CPD) (40867892)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードマイクロウェア / ワニ / 食性 / 白亜紀 / 歯 / 餌 / 草食恐竜 / 古生態復元 / 獣脚類 / 給餌実験 / 久慈層群 / 食性復元
研究開始時の研究の概要

本研究は現生ワニの給餌実験を通じて、摂食時に歯に残される微細な傷(マイクロウェア)の三次元情報と食物の物性の関連付けを目指す。このような爬虫類の給餌実験は世界初の試みであり、ワニの取り扱いには大きな危険が伴うが、脊椎動物の骨の破砕によるマイクロウェアへの影響を知るには大型の捕食者を用いた実験は欠かせない。
明らかになった餌と三次元マイクロウェアの関係から絶滅種の食性復元を行う。岩手県久慈市の後期白亜紀のワニ歯化石や同時代のスペインの同所的に産出する複数種のワニ、魚食が推定されるガビアル科や海ワニ、現在のワニとは全く生態の異なる絶滅した陸生ワニ等で食性復元の研究を進めたい。

研究成果の概要

本研究は、①ワニの給餌実験により与えた餌の物性と歯に残される微細な傷の関係を明らかにすること、②その関係性を利用することで絶滅したワニの歯化石から、そのワニの食性を明らかにする事、の二つの目的をもって行った。まず①については、ペレット、イワシ、ウズラ、ラット、ザリガニを与えたワニの遊離歯を分析することでザリガニのように硬い餌を与えたワニの歯にはより深く密度の高い傷が残され、一方でイワシのような柔らかい餌では傷が形成されにくいことを明らかにした。②では岩手県久慈市から産出する後期白亜紀のワニの歯化石を分析し、魚だけでなく陸上四肢動物も餌として利用していた可能性が高いことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯に残された微細な傷(マイクロウェア)の三次元形状から食性を復元する研究は近年盛んになってきているが、給餌実験により実証的には傷の形状と食性の関係を明らかにする研究は、まだ少ない。本研究はそのような研究として、肉食動物あるいは爬虫類を題材とした世界でも初めての例である。
さらに本研究の成果を岩手県久慈市から産する後期白亜紀のワニに適用する事で、当時の日本の生態系や古環境の復元をおこない、日本におけるワニ相の移り変わりについても明らかにすることができた。最新の手法を日本産の化石に適用し国際的に発信していくことで、同時に地元の方々にも地元の化石の重要性を理解していただけると考えている。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] University of Lincoln(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Kiel University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] IVPP/Zhejiang Museum of Natural History(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] クレムソン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ハンブルグ大学/マインツ大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Dental microwear texture analysis reveals a likely dietary shift within Late Cretaceous ornithopod dinosaurs2023

    • 著者名/発表者名
      Kubo Tai、Kubo Mugino O.、Sakamoto Manabu、Winkler Daniela E.、Shibata Masateru、Zheng Wenjie、Jin Xingsheng、You Hai‐Lu
    • 雑誌名

      Palaeontology

      巻: 66 号: 6

    • DOI

      10.1111/pala.12681

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Controlled feeding experiments with juvenile alligators reveal microscopic dental wear texture patterns associated with hard-object feeding2022

    • 著者名/発表者名
      Winkler Daniela E.、Iijima Masaya、Blob Richard W.、Kubo Tai、Kubo Mugino O.
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 10 ページ: 957725-957725

    • DOI

      10.3389/fevo.2022.957725

    • 関連する報告書
      2022 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] First application of dental microwear texture analysis to infer theropod feeding ecology2022

    • 著者名/発表者名
      Winkler Daniela E.、Kubo Tai、Kubo Mugino O.、Kaiser Thomas M.、T?tken Thomas
    • 雑誌名

      Palaeontology

      巻: 65 号: 6

    • DOI

      10.1111/pala.12632

    • 関連する報告書
      2022 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] Temporal dietary shift toward more abrasive food among Cretaceous ornithopod Dinosaurs2023

    • 著者名/発表者名
      13.Tai Kubo, Mugino O. Kubo, Manabu Sakamoto, Daniela E. Winkler, Masateru Shibata, Wenjie Zheng, Xingsheng Jin, Hai-Lu You
    • 学会等名
      International Congress for Vertebrate Morphology 13
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-vitro experiment using alligator teeth to test the relationship between diets, frequency of food contact, and dental microwear texture2023

    • 著者名/発表者名
      Kodai Usami, Daniela E. Winkler, Tai Kubo, Mugino O. Kubo
    • 学会等名
      International Congress for Vertebrate Morphology 13
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dental microwear texture analysis of Omeisaurus and other sauropods reveals variation in dinosaur feeding modes2023

    • 著者名/発表者名
      16.Tai KUBO, Homare SAKAKI, Ren HIRAYAMA, Wenjie ZHENG, Xingsheng JIN, Mugino O. KUBO and Lauren SALLAN
    • 学会等名
      2nd Asian Palaeontological Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dental microwear in a Devonian tetrapodomorph fish, Eusthenopteron.2023

    • 著者名/発表者名
      Tai Kubo, Mugino O. Kubo, and Lauren Sallan
    • 学会等名
      日本進化学会 第25回沖縄大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Non-occlusal dental microwear texture analysis of a somphospondyli titanosauriform sauropod dinosaur from the Tamagawa Formation, northern Japan2022

    • 著者名/発表者名
      12.Kubo, T., Sakaki, H., Hirayama, R., Winkler, D. E., Uno, H., Miyata, S., Endo, H., Sasaki, K., Takizawa, T., Kubo, M. O.
    • 学会等名
      18th International Symposium on Dental Morphology & 3rd Congress of the International Association of Paleodontology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 久慈層群玉川層(後期白亜紀)産竜脚類歯化石の三次元マイクロウェア解析2022

    • 著者名/発表者名
      23.榊 帆希・ダニエラ E. ウィンクラー・久保 泰・平山 廉・鵜野光・宮田真也・遠藤秀紀・佐々木和久・滝沢利男・久保麦野
    • 学会等名
      日本古生物学会2022年年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 白亜紀の草食恐竜はどんな植物を食べていたのか?―歯の微細な傷が解き明かす食性の時代変化―

    • URL

      https://www.k.u-tokyo.ac.jp/information/category/press/10643.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 歯の微細な傷から肉食恐竜の食性を解明 ―三次元マイクロウェア分析で恐竜の生態に迫る

    • URL

      https://www.k.u-tokyo.ac.jp/information/category/press/9921.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 歯の表面に残されたミクロの傷から餌の性質が明らかに ーワニの給餌実験で探る傷と餌の関係 ー

    • URL

      https://www.k.u-tokyo.ac.jp/information/category/press/9830.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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