博物館資料の3Ｄ形態学：形状認識の定量化、高精度化、および展示公開への活用

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H01381
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 佐々木 猛智 東京大学, 総合研究博物館, 准教授 (70313195)
• 研究分担者: 鶴見 英成 東京大学, 総合研究博物館, 助教 (00529068) ; 野下 浩司 九州大学, 理学研究院, 助教 (10758494) ; 遠藤 秀紀 東京大学, 総合研究博物館, 教授 (30249908) ; 佐藤 圭 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 助教 (40780036) ; 西秋 良宏 東京大学, 総合研究博物館, 教授 (70256197) ; 上杉 健太朗 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光推進室, 主席研究員 (80344399)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 博物館 / 形態学

研究実績の概要

本研究の目的は、3次元(3D)形状データに注目した博物館収蔵標本の一層の有効活用、研究精度の向上、展示公開事業の発信の強化である。初年度は立ち上げのための実験に時間を使用したために作成したデータも少なかったが、本年度はルーチン化した作業に従って、多くのデータを取得することができた。形態データは、定量化し、タイプ分けや種の分類に使用した。生物系では形から種を分類したり、同定する研究に使用した。考古学分野では土器形態の3次元輪郭形状の解析を行った。例えば、古代アンデス土器を対象としてSfMを実施し、屈曲した注口や把手など、撮影の難しい特徴を持つ事例を中心に3Dモデル化のノウハウを検討した。特に、X線CTによって内部構造の解析を進めてきた、音の鳴る土器「笛吹きボトル」の検討を進め、3Dプリントレプリカを用いた教育プログラムを開発した。さらに、土器の形状に対して球面調和関数を用いた研究を行ったが、これは本年度の新規の研究である。博物館の展示では、スクールモバイルミュージアム 「鶏玩考」展(2021年11月8日～2022年3月31日)、「貝の不思議」展（2021年6月1日～10月2日）を開催し、展示会場で標本の3D映像を映写した。

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

本年度はコロナウイルスによる影響は軽微であり、計画通りに研究を遂行することができた。博物館の展示も２件開催した。

今後の研究の推進方策

次年度は、３Dデータの取得とかたちの定量化をさらに推進する。3Dデータの作成は、3Dスキャナ、フォトグラメトリ、X線CT、放射光CTを全て用いて行い、作業の効率化とルーチン化を目指す。データの解析には新しい手法開発も含めて行い、動物、植物、考古資料を対象に全ての分野で十分な量の研究成果の公表に努める。博物館の展示は２件を計画している。

研究成果

• [雑誌論文] Model-based plant phenomics on morphological traits using morphometric descriptors (2022)
  • 著者名/発表者名: Noshita, K., Murata, H. and Kirie, S.
  • 雑誌名: Breeding Science 巻: 72 ページ: 19-30
  • DOI: 10.1270/jsbbs.21078
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Avian Sternum (Aves: Procellariidae) from the Pleistocene Ichijiku Formation in Chiba, Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Aotsuka, K., Isaji, S. and Endo, H.
  • 雑誌名: Paleontological Research 巻: 26 ページ: 74-86
  • DOI: 10.2517/PR200007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular phylogeny of Nipponacmea (Patellogastropoda: Lottiidae) from Japan: Reevaluation of species taxonomy and morphological diagnosis. (2022)
  • 著者名/発表者名: Teruya, S., Setiamarga, D. H. E., Nakano, T., and Sasaki, T.
  • 雑誌名: ZooKeys 巻: 1087 ページ: 163-198
  • DOI: 10.3897/zookeys.1087.78193
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Fossil Humerus of Pliocene Alcidae (Aves: Charadriiformes) from the Fukagawa Group in Hokkaido, Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Aotsuka Keiichi、Endo Hideki
  • 雑誌名: Ornithological Science 巻: 21 ページ: 79～92
  • DOI: 10.2326/osj.21.79
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exploring the mechanical and morphological rationality of tree branch structure based on 3D point cloud analysis and the finite element method (2022)
  • 著者名/発表者名: Tsugawa Satoru、Teratsuji Kaname、Okura Fumio、Noshita Koji、Tateno Masaki、Zhang Jingyao、Demura Taku
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: 1～11
  • DOI: 10.1038/s41598-022-08030-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遠賀川式土器の形態に関する数理的考察 ―田村 遺跡、矢野遺跡、綾羅木郷遺跡を中心に―. (2022)
  • 著者名/発表者名: 野下 浩司・金田 明大・ 田村 光平・ 中川 朋美・中尾 央
  • 雑誌名: 奈文研論叢 巻: 3 ページ: 65～82
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 遠賀川式土器を例とした三次元モデルと二次元 実測図データの比較 (2022)
  • 著者名/発表者名: 野下 浩司・金田 明大・田村 光平・中川 朋美・中尾 央
  • 雑誌名: 情報考古学 巻: 27 ページ: 1～10
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A new species of the intertidal limpet Eoacmaea (Patellogastropoda: Eoacmaeidae) from Yonaguni Island, Japan and Taiwan (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakano, T., Sasaki, T., Kosuge, T. and Chan, B. K.K.
  • 雑誌名: Zoological Studies 巻: 80: 68 ページ: 1-12
  • DOI: 10.6620/ZS.2021.60-68
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hydrophilic shell matrix proteins of Nautilus pompilius and the identification of a core set of conchiferan domains (2021)
  • 著者名/発表者名: Setiamarga, D. H. E., Hirota, K., Yoshida, M., Takeda, Y., Kito, K., Shimizu, K., Isowa, Y., Ikeo, K., Sasaki, T. and Endo, K.
  • 雑誌名: Genes 巻: 12:1925 ページ: 1-16
  • DOI: 10.3390/genes12121925
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Population genetic structure of the pen shell Atrina pectinata sensu lato (Bivalvia: Pinnidae) throughout East Asia (2021)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, K., Yamada K., Sekino, M., Kobayashi, M., Sasaki, T., Fujinami, Y., Yamamoto, M., Choi, K. and Henmi, Y.
  • 雑誌名: Regional Studies in Marine Science 巻: 48: 102024 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1016/j.rsma.2021.102024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phylogeography and shell morphology of the pelagic snail Limacina helicina in the Okhotsk Sea and western North Pacific (2021)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, K., Noshita, K., Kimoto, K. & Sasaki, T.
  • 雑誌名: Marine Biodiversity 巻: 51: 22 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1007/s12526-021-01166-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Complete mitochondrial genome of the Pacific limpet Cellana nigrolineata (Gastropoda: Patellogastropoda) determined by shotgun sequencing using the Illumina NGS platform. (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, S., Shimizu, M., Hirota, K., Hiruta, S. F., Nakaji, N., Fujita, T., Sasaki, T. and Setiamarga, D. H. E.
  • 雑誌名: Mitochondrial DNA Part B 巻: 6 ページ: 1857-1859
  • DOI: 10.1080/23802359.2021.1934579
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A new look at the Middle Paleolithic lithic industry of the Teshik-Tash Cave, Uzbekistan, West Central Asia (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishiaki Yoshihiro、Aripdjanov Otabek
  • 雑誌名: Quaternary International 巻: 596 ページ: 22～37
  • DOI: 10.1016/j.quaint.2020.11.035
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bats (Chiroptera) of Bidoup Nui Ba National Park, Dalat Plateau, Vietnam (2021)
  • 著者名/発表者名: Nguyen Son Truong、O'Shea Thomas J.、Gore Jeffery A.、Nguyen Khoi Vu、Hoang Thanh Trung、Motokawa Masaharu、Dang Phuong Huy、Le Minh Duc、Nguyen Tham Thi、Oshida Tatsuo、Endo Hideki、Tran Tuan Anh、Bui Hai Tuan、Ly Tu Ngoc、Vu Duong Thuy、Chu Hang Thi、Vuong Tu Tan
  • 雑誌名: Mammal Study 巻: 46 ページ: 53～68
  • DOI: 10.3106/ms2020-0024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Embryonic evidence uncovers convergent origins of laryngeal echolocation in bats (2021)
  • 著者名/発表者名: Nojiri Taro、Wilson Laura A.B.、L?pez-Aguirre Camilo、Tu Vuong Tan、Kuratani Shigeru、Ito Kai、Higashiyama Hiroki、Son Nguyen Truong、Fukui Dai、Sadier Alexa、Sears Karen E.、Endo Hideki、Kamihori Satoshi、Koyabu Daisuke
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 31 ページ: 1353～1365.e3
  • DOI: 10.1016/j.cub.2020.12.043
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Analyzing historic human-suid relationships through dental microwear texture and geometric morphometric analyses of archaeological suid teeth in the Ryukyu Islands (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamada Eisuke、Hongo Hitomi、Endo Hideki
  • 雑誌名: Journal of Archaeological Science 巻: 132 ページ: 105419～105419
  • DOI: 10.1016/j.jas.2021.105419
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mobility of the forearm skeleton in the Asiatic black (Ursus thibetanus), brown (U. arctos) and polar (U. maritimus) bears (2021)
  • 著者名/発表者名: AMAIKE Hayato、SASAKI Motoki、TSUZUKI Nao、KAYANO Mitsunori、OISHI Motoharu、YAMADA Kazutaka、ENDO Hideki、ANEZAKI Tomoko、MATSUMOTO Naoya、NAKASHITA Rumiko、KUROE Misako、TARU Hajime、BANDO Gen、IKETANI Yuko、NAKAMURA Ryohei、SATO Nobutaka、FUKUI Daisuke、KITAMURA Nobuo
  • 雑誌名: Journal of Veterinary Medical Science 巻: 83 ページ: 1284～1289
  • DOI: 10.1292/jvms.21-0198
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Zoogeographical barriers causing discontinuous osteometrical variations in the northern treeshrew skulls (2021)
  • 著者名/発表者名: ENDO Hideki、NGUYEN Truong Son、NGUYEN Dinh Duy、SASAKI Motoki、KIMURA Junpei、OSHIDA Tatsuo、YAGO Masaya、LY Ngoc Tu、NGUYEN Thi Tham、MOTOKAWA Masaharu
  • 雑誌名: Journal of Veterinary Medical Science 巻: 83 ページ: 1534～1544
  • DOI: 10.1292/jvms.21-0322
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An anatomical study of the subpulpal wall of abnormal multirooted teeth in the narrow‐ridged finless porpoise (Neophocaena asiaeorientalis) (2021)
  • 著者名/発表者名: Kodera Ryo、Uekusa Yasuhiro、Ito Kai、Kuroda Noriyuki、Kodera Haruto、Endo Hideki
  • 雑誌名: Marine Mammal Science 巻: 38 ページ: 557～570
  • DOI: 10.1111/mms.12884
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparative morphological study of skeletal muscle weight among the red jungle fowl (Gallus gallus) and various fowl breeds (Gallus domesticus) (2021)
  • 著者名/発表者名: Endo Hideki、Tsunekawa Naoki、Kudo Kohei、Oshida Tatsuo、Motokawa Masaharu、Sonoe Mitsuru、Wanghongsa Sawai、Tirawattanawanich Chanin、Phimphachanhvongsod Viengsavanh、Sasaki Takeshi、Yonezawa Takahiro、Akishinonomiya Fumihito
  • 雑誌名: Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution 巻: 1 ページ: 1～10
  • DOI: 10.1002/jez.b.23111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biogeographical variation on craniomandibular morphology in pallas's squirrel Callosciurus erythraeus (2021)
  • 著者名/発表者名: Duong Vu Thuy、Son Nguyen Truong、Hai Bui Tuan、Tu Ly Ngoc、Phuong Dang Huy、Tuan Tran Anh、Motokawa Masaharu、Endo Hideki、Oshida Tatsuo
  • 雑誌名: Academia Journal of Biology 巻: 43 ページ: 25～43
  • DOI: 10.15625/2615-9023/16301
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] S27 植物フェノタイピングは何を明らかにするか． (2022)
  • 著者名/発表者名: 村田英和・野下浩司
  • 学会等名: 日本生態学会第69回全国大会
• [学会発表] カサガイ類のタイプ標本 (2021)
  • 著者名/発表者名: 佐々木猛智・中野智之
  • 学会等名: 日本貝類学会 令和3年度大会
• [学会発表] 脊椎動物史5億年をかたちから解く (2021)
  • 著者名/発表者名: 遠藤秀紀
  • 学会等名: 日本脊椎脊髄病学会
  • 招待講演
• [学会発表] 法医学的手法を用いたヤンバルクイナの捕食動物の推定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 羽賀淳・中谷裕美子・長嶺隆・小野宏治・遠藤秀紀・大沼学
  • 学会等名: 沖縄生物学会
• [学会発表] 胎子期発生からひも解くコウモリ類のエコーロケーションの進化的起源 (2021)
  • 著者名/発表者名: 野尻太郎, Laura Wilson, Camilo Lopez-Aguirre, Vuong Tan Tu, 福井大, 遠藤秀紀, 小薮大輔
  • 学会等名: 日本哺乳類学会2021年東京農大大会
• [学会発表] ウシ科における中手指節関節・中足趾節関節の形態と指・趾の可動性 (2021)
  • 著者名/発表者名: 武田精一郎・遠藤秀紀
  • 学会等名: 日本哺乳類学会2021年東京農大大会
• [学会発表] 鳥類の踵関節・臼間突起の機能についての解剖学的考察 (2021)
  • 著者名/発表者名: 青塚圭一・遠藤秀紀
  • 学会等名: 日本鳥学会2021年度大会
• [学会発表] チンパンジー手関節の受動弾性特性計測に基づくナックルウォーク進化要因の検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 伊藤滉真・大石元治・遠藤秀紀・平崎鋭矢・荻原直道
  • 学会等名: 第75回日本人類学会大会
• [学会発表] ヒトの形 その戯れの500万年 (2021)
  • 著者名/発表者名: 遠藤秀紀
  • 学会等名: 日本足の外科学会
  • 招待講演
• [学会発表] 草姿・草型のフェノタイピング：3次元計測と「かたち」の数理モデル化．植物科学を変える先 端分析技術と大規模データ統合解析． (2021)
  • 著者名/発表者名: 野下浩司
  • 学会等名: 日本植物学会 第85回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 植物の「かたち」を測る・モデル化する：数理モデルの構築・定量化の理論提案・植物フェノ タイピング技術の開発． (2021)
  • 著者名/発表者名: 野下浩司
  • 学会等名: 超分野植物科学研究会（TDPS） 第1回研究会
• [図書] 水、呼吸、いのちのかたち（手の世界制作-2） (2022)
  • 著者名/発表者名: 鶴見英成
  • 総ページ数: 58
  • 出版者: 東海大学 歴史と未来の博物館
• [図書] Hac Elamxanl Tepe-The Archaeological Investigations of an Early Neolithic Settlement in West Azerbaijan (2021)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishiaki, F. Guliyev and S. Kadowaki
  • 総ページ数: 236
  • 出版者: ex oriente
• [図書] 出ユーラシアの統合的人類史学 ─文明創出メカニズムの解明─ 2020年度研究活動報告書 (2021)
  • 著者名/発表者名: 鶴見英成
  • 総ページ数: 252
  • 出版者: 岡山大学文明動態研究所