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2019 年度 実績報告書

水流を受容する感覚器「感丘」の多様性とその進化

研究課題

研究課題/領域番号 19J13664
研究機関高知大学

研究代表者

佐藤 真央  高知大学, 総合人間自然科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
キーワード側線系 / 感丘 / 側線神経 / テンジクダイ科 / コモリウオ科
研究実績の概要

魚類は,側線系の感覚器である感丘によって周囲の水流を知覚する.感丘の分布パターン(体のどこに・どの程度あるか)は分類群によって異なり,多様である.本研究では,科内において多様な感丘の分布パターンを示すテンジクダイ科魚類に注目し,どのような形態的変化や系統的背景を経てパターンが多様化したか議論する.本年度は,本科魚類を族(一部は属)レベルで網羅的に採集し,各種においてDiASP生体染色により全感丘を観察した.さらに,ズダンブラック染色により側線神経を観察し,種間において感丘の分布パターンに相同性があるか(種間で同様な神経の分岐パターンによって感丘が支配されているか)を明らかにした.本科の姉妹群とされるコモリウオ科については,電子顕微鏡により感丘を観察した.その結果,ほとんどの族(あるいは属)において表在感丘は頭部,側線鱗および尾鰭にのみ生じていた.一方,5属においては表在感丘が全身に生じており,そのパターンも属間で異なっていた.神経の観察から,本科では少なからず系統の2ヶ所において,全身に表在感丘をもつ形質が出現したと示唆された.さらに,それぞれの系統内において二次的に感丘の位置が変化することで,5属にみられる多様な感丘の分布パターンが生じたと示唆された.特に,無鱗化,幼形進化,および鱗の増加は,表在感丘の位置を大きく変化させ,パターンの多様化に寄与したと考えられる.全身に表在感丘をもつ特徴は,本科の姉妹群であるコモリウオ科との共有派生形質(すなわち,本科にとって祖先型)である可能性もあったが,派生的な感丘要素を支配する神経小枝は科間で異なっていたため,その特徴は両科の収斂と判明した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度までの採集調査により,テンジクダイ科の主要なグループを族レベルで網羅した知見を蓄積できた.さらに,代表的な種においては側線神経の分岐パターンを詳細に観察・スケッチできた.コモリウオ科の観察は難航すると予想されていたが,博物館収蔵標本を仔細に観察することで十分なデータが得られた.系統的位置が不明確であった一部の属については,mtDNAと核DNAのそれぞれ2領域をシーケシングし,分子系統樹上における位置を明らかにできた.全身に表在感丘をもつ種において,幼魚から成魚までを段階的に観察し,特殊なパターンがどのように形成されるかも観察できた.本年度の目的は十分達成できたといえる.

今後の研究の推進方策

これまでに収集した標本を解剖し,感丘の機能に関わる形態的特徴に種間差がないか明らかにする.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Convergent evolution of the lateral line system in Apogonidae (Teleostei: Percomorpha) determined from innervation2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Mao, Nakae Masanori, Sasaki Kunio
    • 雑誌名

      Journal of Morphology

      巻: 280 ページ: 1026~1045

    • DOI

      10.1002/jmor.20998

    • 査読あり
  • [学会発表] テンジクダイ科クダリボウズギスモドキ属およびクダリボウズギス属魚類における側線系とその神経支配2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤真央,佐々木邦夫
    • 学会等名
      2019年度日本魚類学会年会
  • [学会発表] ニホンウナギ(Anguilla japonica)の側線系とその神経支配2019

    • 著者名/発表者名
      中江雅典,黒木真理,佐藤真央,佐々木邦夫
    • 学会等名
      2019年度日本魚類学会年会

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公開日: 2021-01-27  

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