アフリカの二つの古代湖におけるシクリッド科魚類の摂食戦略の多様化と多種共存機構

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18KK0208
• 研究機関: 龍谷大学
• 研究代表者: 丸山 敦 龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (70368033)
• 研究分担者: 畑 啓生 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (00510512) ; 竹内 勇一 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (40508884) ; ZIADI Fabienne 沖縄科学技術大学院大学, 物理生物学ユニット, 技術員 (00787294) ; 八杉 公基 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (50722790)
• 研究期間 (年度): 2018-10-09 – 2023-03-31
• キーワード: シクリッド / 摂食形態 / 左右性 / micro CT / CCM / 3Dモデル

研究実績の概要

群集レベルの研究では、タンガニイカ湖の沿岸岩礁帯で得られた群集動態データに対してEDM解析を行い、種間の有意な因果関係が抽出された。プロジェクト外の専門家からのコメントを踏まえた推敲を繰り返している。同データには微空間スケールでのGIS解析も行い、各種が選ぶ生息空間の詳細情報についても更新された。マイクロCT撮影と3Dモデル解析による食性と摂食形態の関係性については、下顎骨・歯骨・上顎骨・前上顎骨などを比較して個体間差・左右差の大きい箇所を抽出することに成功したほか、内部微細構造に基づいたミーゼス応力分布の個体間差・左右差の検討や、ファントム（ハイドロキシアペタイト密度既知の標準標本）を用いて検量された骨密度の個体間差・分布など、プロジェクト外の専門家を交えた新しい解析が進展した。種ごとの食性と左右性の関係性についても分析データが蓄積されたほか、Covid-19対応に支障のない範囲で試料の追加収集が行われた。個体レベルの研究では、左右性研究のモデル種であるタンガニイカ産鱗食魚を中心に、(Covid-19に最も大きな影響を受けつつ) マイクロCT撮影を活かした左右性指標の算出の標準化が進み、従来の測定法との比較に基づく新手法の利点の抽出も整理されつつある。発達に伴う左右性強度の変化や要因を探る飼育実験や脳科学的アプローチも、プロジェクト外縁部の成果として公表された。3Dモデルの水中投影を活かした画期的飼育実験システムの提案については、対象種の3D撮影とモデル作成に成功し、行動の撮影にも成功したものの、行動を3Dモデルで復元する段階において装置トラブルと対峙している。マラウイ産鱗食魚の左右性に関する研究は、現地から入手した餌候補物の各種解析が進み、非常に珍しい食性の発見に至った（論文執筆中）。
これらの成果と展望は、2023年3月8日のプロジェクト会議で共有された。

研究成果

• [国際共同研究] マラウイ大学/マラウイ湖国立公園(マラウイ)
  • 国名: マラウイ
  • 外国機関名: マラウイ大学/マラウイ湖国立公園
• [国際共同研究] 水産庁(ザンビア)
  • 国名: ザンビア
  • 外国機関名: 水産庁
• [雑誌論文] Evolutionary differentiation of androgen receptor is responsible for sexual characteristic development in a teleost fish (2023)
  • 著者名/発表者名: Ogino Y, Ansai S, Watanabe E, Yasugi M, Katayama Y, Sakamoto H, Okamoto K, Okubo K, Yamamoto Y, Hara I, Yamazaki T, Kato A, Kamei Y, Naruse K, Ohta K, Ogino H, Sakamoto T, Miyagawa S, Sato T, Yamada G, Baker M E., Iguchi T
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 14 ページ: 1428
  • DOI: 10.1038/s41467-023-37026-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Developmental Process of a Pronounced Laterality in the Scale-eating Cichlid Fish Perissodus microlepis in Lake Tanganyika (2023)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Yuichi
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 40 ページ: 160-167
  • DOI: 10.2108/zs220078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved resolution for aerial imaging by retro-reflection with two transparent spheres (2023)
  • 著者名/発表者名: Takiyama Kazuaki、Fujii Kengo、Yasugi Masaki、Suyama Shiro、Yamamoto Hirotsugu
  • 雑誌名: Optical Review 巻: 30 ページ: 122～133
  • DOI: 10.1007/s10043-022-00783-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of blur correction of color images formed with aerial imaging by retro-reflection (2023)
  • 著者名/発表者名: Kikuta Hayato、Yasugi Masaki、Yamamoto Hirotsugu
  • 雑誌名: Optical Review 巻: 30 ページ: 111～121
  • DOI: 10.1007/s10043-022-00781-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of converging distance change in an aquatic display formed with aerial imaging by retro-reflection in conjugated optical structure (2023)
  • 著者名/発表者名: Kudo Daiki、Yasugi Masaki、Ninomiya Nao、Suyama Shiro、Yamamoto Hirotsugu
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 31 ページ: 10965～10965
  • DOI: 10.1364/OE.479940
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experience-dependent learning of behavioral laterality in the scale-eating cichlid Perissodus microlepis occurs during the early developmental stage (2022)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Yuichi、Higuchi Yuna、Ikeya Koki、Tagami Masataka、Oda Yoichi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1038/s41598-021-04588-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Aerial video-calling system with eye-matching feature based on polarization-modulated aerial imaging by retro-reflection (p-AIRR) (2022)
  • 著者名/発表者名: Fujii Kengo、Endo Nobuaki、Hagen Nathan、Yasugi Masaki、Suyama Shiro、Yamamoto Hirotsugu
  • 雑誌名: Optical Review 巻: 29 ページ: 429～439
  • DOI: 10.1007/s10043-022-00757-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Aerial Interface by Integrating Omnidirectional Aerial Display, Motion Tracking, and Virtual Reality Space Construction (2022)
  • 著者名/発表者名: Yasugi Masaki、Utsunomiya University 7-1-2 Yoto, Utsunomiya, Tochigi 321-0904, Japan、Adachi Mayu、Inoue Kosuke、Ninomiya Nao、Suyama Shiro、Yamamoto Hirotsugu
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: 34 ページ: 1175～1183
  • DOI: 10.20965/jrm.2022.p1175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of Laterality in the Cuttlefish Sepia recurvirostra through Interactions with Prey Prawns (2022)
  • 著者名/発表者名: Lucky Nahid Sultana、Tandang Kristine Joy L.、Tumilba Michelle B.、Ihara Ryo、Yamaoka Kosaku、Yasugi Masaki、Hori Michio
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 39 ページ: 545-553
  • DOI: 10.2108/zs220022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of multiple aerial LED signs in multiple lanes formed with AIRR by use of two beam splitters (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakane Shinya、Kudo Daiki、Mukojima Naoya、Yasugi Masaki、Suyama Shiro、Yamamoto Hirotsugu
  • 雑誌名: Optical Review 巻: 30 ページ: 84～92
  • DOI: 10.1007/s10043-022-00771-y
  • 査読あり
• [学会発表] Using mircro-CT to investigate variation in fish jaws (2023)
  • 著者名/発表者名: MVULA, A., Tawara, D., Maruyama, A.
  • 学会等名: 日本生態学会第70回全国大会
• [学会発表] 一定方向から体当たりして鱗食する魚の左右非対象な口部骨形態構造の応力解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 谷海斗, 田原大輔, 丸山敦
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部2022年度関西学生会卒業研究発表講演会
• [学会発表] マイクロCT撮影に基づく３Dモデル解析で迫る古代湖の魚の多様な口部骨形態の力学的機能と構造適応性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 田原大輔, 谷海斗, Andrew MVULA, 松田優希, 丸山敦
  • 学会等名: 龍谷大学新春技術講演会
• [学会発表] Exploring the use of micro-computed tomography (μCT) as a tool for studying phenotypic variation in fish populations (2023)
  • 著者名/発表者名: MVULA, A., Maruyama, A.
  • 学会等名: 日本生態学会第69回全国大会
• [学会発表] Individual Identification of Swimming Fish by Image Processing And Deep Learning (2022)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yasugi, Hirotsugu Yamamoto
  • 学会等名: OPTICS & PHOTONICS International Congress
  • 招待講演
• [図書] Lateral Asymmetry in Animals: Predator-Prey Interactions, Dynamics, and Evolution (Ecological Research Monographs) (2022)
  • 著者名/発表者名: Michio Hori, Satoshi Takahashi / Masaki Yasugi, Yuichi Takeuchi
  • 総ページ数: 307
  • 出版者: Springer