野生新世界ザルをモデルとした霊長類色覚進化の適応的意義の検証

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19207018
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 河村 正二 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (40282727)
• 研究分担者: 太田 博樹 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (40401228)
• キーワード: 色覚多様性 / オマキザル / クモザル / 国際情報交換 / カナダ:英国:コスタリカ / オプシン / 視物質

研究概要

コスタリカ共和国サンタロサ国立公園に生息するクロテクモザルとシロガオオマキザルの糞のサンプルからDNAを抽出精製し、赤-緑オプシン遺伝子の遺伝子型判定を進めた。赤-緑オプシン遺伝子と中立対照遺伝子の非コード領域を含めた塩基配列の集団解析を行ない、平衡選択の検証を行なった。高度に多型的なマイクロサテライトマーカーによるDNA分析を行い、群れの遺伝的集団構造と群れ間の遺伝的分化についての情報を得た。ミトコンドリDNAの配列を集団サンプルに対して決定した。超小型スペクトロメータを用いて様々な条件下(時刻、天候、天蓋の下、直射日光の下など)で環境光を測定し視覚対象物の色度計測を行なった。各個体の採食品目及びそれらの採食頻度を個体追跡により調査し、他の感覚の使用の状況(匂いを嗅ぐ、触るなど)を調査を進めた。
これらにより赤-緑オプシン遺伝子は他の平均的なゲノム領域に比較して、極めて高い種内変異を持ち、平衡選択が働いていることを明らかにした。常染色体性のマイクロサテライトと母系遺伝するミトコンドリアDNAの多様性を群れ内と群れ間、オスとメス間で比較することにより、母系的社会構造をもつとされるオマキザルではミトコンドリアDNAの集団分化が顕著である一方群れ内の多様性は低く、父系的社会構造をもつとされるクモザルでは群れ内のミトコンドリアDNAの多型性が高いという結果が得られ、行動観察からの社会構造の知見を強化することができた。オマキザルの果実採食の行動観察から、赤-緑オプシン遺伝子の最大吸収波長の違いがより大きなアレルの組合せをもつ3色型色覚個体はより小さなアレルの組合せの3色型色覚個体より果実選択の正確性が高い結果が得られた。ただし、時間当たりの採食量は2色型と有意差はなく、3色型色覚の有利性はやはり判然としなかった。昆虫採食の効率は2色型色覚が高いことがさらなるデータにより補強された。これらは色覚進化を考える上で重要な知見である。

研究成果

• [雑誌論文] Interplay of olfaction and vision in fruit foraging of spider monkeys (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiramatsu, C., Melin, A.D., Aureli, F., Schaffner, C.M., Vorobyev, M., Kawamura, S.
  • 雑誌名: Animal Behaviour 77 ページ: 1421-1426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Medaka : a promising model animal for comparative population genomics (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, Y., Oota, H., Asaoka, Y., Nishina, H., Watanabe, K., Bujnicki, J.M., Oda, S., Kawamura, S., Mitani, H.
  • 雑誌名: BMC Research Notes 2(online journalのため論文番号のみ:88)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic differentiation among local populations of medaka fish(Oryzias latipes)evaluated through grid-and deme-based sampling (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsumura, T., Oda, S., Mano, S., Suguro, N., Watanabe, K., Mitani, H., Oota, H., Kawamura, S.
  • 雑誌名: Gene 443 ページ: 170-177
  • 査読あり
• [雑誌論文] A common variation in EDAR is a genetic determinant of shovel-shaped incisors (2009)
  • 著者名/発表者名: Kimura, R., Yamaguchi, T., Takeda, M., Kondo, O., Toma, T., Haneji, K., Hanihara, T., Matsukusa, H., Kawamura, S., Maki, K., Osawa, M., Ishida, H., Oota, H.
  • 雑誌名: The American Journal of Human Genetics 85 ページ: 528-535
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fig foraging by dichromatic and trichromatic white-faced capuchin monkeys in atropical dry forest (2009)
  • 著者名/発表者名: Melin, A.D., Fedigan, L.M., Hiramatsu, C., Hiwatashi, T., Parr, N., Kawamura, S.
  • 雑誌名: International Journal of Primatology 30 ページ: 753-775
  • 査読あり
• [雑誌論文] An explicit signature of balancing selection for color-vision variation in New World monkeys (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiwatashi, T., Okabe, Y., Tsutsui, T., Hiramatsu, C., Melin, A.D., Oota, H., Schaffner, C.M., Aureli, F., Fedigan, L.M., Innan, H., Kawamura, S.
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 27 ページ: 453-464
  • 査読あり
• [雑誌論文] Population-specific susceptibility to Crohn's disease and ulcerative colitis ; dominant and recessive relative risks in the Japanese population (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakagome, S., Takeyama, Y., Mano, S., Sakisaka, S., Matsui, T., Kawamura, S., Oota, H.
  • 雑誌名: Annals of Human Genetics 74 ページ: 126-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] (訳者ノート)霊長類の色覚:3色型が進化した理由は? (2009)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 雑誌名: 日経サイエンス 39 ページ: 72-73
• [雑誌論文] 錐体オプシン遺伝子と色覚の進化多様性:魚類と霊長類に注目して (2009)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 雑誌名: 比較生理生化学 26 ページ: 110-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] 色覚の進化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 雑誌名: 東京大学大学院新領域創成科学研究科広報誌創成 14 ページ: 5
• [学会発表] Polymorphic color vision in primates : evolutionary considerations (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: Hominization Conference 2010 Primate Genomics for Globalization of Collaboration Program : Post-genome biology of primates as the hub-research for understanding our species and neighbors
  • 発表場所: Inuyama International Sightseeing Center "Freude", Inuyama, Japan
  • 年月日: 20100304-20100306
• [学会発表] 新世界ザル野生集団に対する行動観察と遺伝子調査による色覚多型の適応的意義の考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河村正二、樋渡智秀、平松千尋、太田博樹、印南秀樹、Melin, A.D.、Fedigam, L.M.、Schaffner, C.M.、Aureli, F.
  • 学会等名: 第57回日本生態学会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス、東京
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] グッピーのLWS遺伝子から探る色覚の進化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手塚あゆみ、笠木聡、河村正二、van Oosterhout, C.、松島野枝、河田雅圭
  • 学会等名: 第57回日本生態学会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス、東京
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] 霊長類における色覚進化の適応的意義を考える (2009)
  • 著者名/発表者名: 平松千尋、河村正二
  • 学会等名: 第41回種生物学シンポジウム「生き物の眼をとおして覗く世界:生理学が支える認知生態学の可能性」
  • 発表場所: 八王子セミナーハウス、八王子
  • 年月日: 2009-12-13
• [学会発表] シトクロムP450遺伝子族のヒト多型と野生メダカ地域集団を用いた機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Color vision of non-human primates (2009)
  • 著者名/発表者名: Mikami, A., Onishi, A., Hanazawa, A., Terao, K., Saito, A., Widayati, K.A., Suryobroto, B., Hiwatashi, T., Kawamura, S., Goto, S., Siriaroonrat, B., Malaivijitnond, S.
  • 学会等名: The 3rd International Congress on the Future of Animal Research
  • 発表場所: Rose Garden Riverside, Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] 見ることの進化 ～ヒトからサカナヘ (2009)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 学会等名: 東京大学柏キャンパス一般公開 柏図書館主催講演会
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス柏図書館、柏
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] Medaka(Oryzias latipes)as a model to study human polymorphic functions (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsumura, T., Oda, S., Mitani, H., Kawamura, S., Oota, H.
  • 学会等名: The 59th Annual Meeting of The American Society of Human Genetics
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-10-20
• [学会発表] 種内多様度と種間相違度をL-Mオプシン遺伝子と中立対照遺伝子の間で比較することで再評価した新世界ザル自然集団における色覚多型維持に働く平衡選択 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河村正二、樋渡智秀、岡部友吾、筒井登子、平松千尋、太田博樹、印南秀樹
  • 学会等名: 第63回日本人類学会
  • 発表場所: シェーンバッハ・サボー、東京
  • 年月日: 2009-10-03
• [学会発表] テナガザルにおけるL-Mオプシン遺伝子座位間gene conversionと浄化淘汰により形成されるエクソンとイントロンの対照的多型性パターン (2009)
  • 著者名/発表者名: 河村正二、樋渡智秀、Suryobroto, B.、Perwitasari-Farajallah, D.、Malaivijitnond, S.、Siriaroonrat, B.、太田博樹、後藤俊二、三上章允
  • 学会等名: 第81回日本遺伝学会
  • 発表場所: 信州大学理学部、松本
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] コスタリカ・サンタロサ国立公園に生息する野生オマキザル自然群の遺伝子的多様性の解明に向けて (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤亮子、Campos, F.、太田博樹、Jack, K.、Fedigan, L.、河村正二
  • 学会等名: 第81回日本遺伝学会
  • 発表場所: 信州大学理学部、松本
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] グッピーのLWS遺伝子を用いた色覚の多様性の維持機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 手塚あゆみ、笠木聡、河村正二、van Oosterhout Cock、松島野枝、河田雅圭
  • 学会等名: 第11回日本進化学会
  • 発表場所: 北海道大学、札幌
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] メダカを用いたヒト遺伝的多型の生体機能解析実験系の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • 学会等名: 第11回日本進化学会
  • 発表場所: 北海道大学、札幌
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Retinal histology and molecular basis color vision in 0-2 age-class Champsocephalus gunnari(Channichthyidae) (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, T., Iwami, T., Yamauchi, M., Yamauchi, S., Shimizu, R., Kasagi, S., Nakata, M., Kawamura, S.
  • 学会等名: The Xth SCAR International Biology Symposium
  • 発表場所: Conference hall, Hokkaido University, Sapporo, Japan
  • 年月日: 2009-07-26
• [学会発表] 新世界ザル自然集団の色覚多型に対すも平衡選択の明瞭な証拠 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河村正二、樋渡智秀、岡部友吾、筒井登子、平松千尋、太田博樹、印南秀樹
  • 学会等名: 第25回日本霊長類学会
  • 発表場所: 中部学院大学各務原キャンパス、各務原
  • 年月日: 2009-07-18
• [学会発表] 新世界ザル果実採食における視覚および嗅覚の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平松千尋、Melin, A.D.、樋渡智秀、Aureli, F.、Schaffner, C.M.、Fedigan, L.M.、Vorobyev, M.、河村正二
  • 学会等名: 第25回日本霊長類学会
  • 発表場所: 中部学院大学各務原キャンパス、各務原
  • 年月日: 2009-07-18
• [学会発表] テナガザルL-Mオプシン遺伝子属を越えた非多型性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 樋渡智秀、白井祐介、三上章允、後藤俊二、Suryobroto, B.、Perwitasari-Farajallah, D.、Malaivijitnond, S.、Siriaroonrat, B.、太田博樹、河村正二
  • 学会等名: 第25回日本霊長類学会
  • 発表場所: 中部学院大学各務原キャンパス、各務原
  • 年月日: 2009-07-18
• [学会発表] コスタリカ・サンタロサ国立公園に生息するシロガオオマキザル自然群間の遺伝的関係の解明に向けて (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤亮子、Campos, F.、太田博樹、Jack, K.、Fedigan, L.、河村正二
  • 学会等名: 第25回日本霊長類学会
  • 発表場所: 中部学院大学各務原キャンパス、各務原
  • 年月日: 2009-07-18
• [学会発表] A population study on CYP genes in medaka(Oryzias latipes) as a model for investigating their functional polymorphisms in humans (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsumura, T., Oda, S., Mitani, H., Kawamura, S., Oota, H.
  • 学会等名: 16th International Conference on Cytochrome P450 : Biochemistry, Biophysics, Biotechnology
  • 発表場所: Bankoku Shinryokan, Okinawa, Japan
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] 視覚光センサーと色覚の進化多様性:魚類と霊長類から (2009)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 学会等名: 東北大学・生命科学研究科・生態適応セミナー
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2009-04-27
• [備考]
  • URL: http://www.jinrui.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home.html