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2021 年度 実績報告書

コウモリ類におけるエコーロケーションの進化的起源の解明:一回起源か独立起源か

研究課題

研究課題/領域番号 21H02546
研究機関筑波大学

研究代表者

小薮 大輔  筑波大学, プレシジョン・メディスン開発研究センター, 准教授 (60712510)

研究分担者 武智 正樹  順天堂大学, 医学部, 准教授 (10455355)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード進化発生学
研究実績の概要

現生コウモリ類のもつエコーロケーション能の進化は一回起源なのか,あるいは独立に複数回起源したのか,未だ決着がついていない.特に,古生物学者を中心とした論陣が取る一回起源説と分子進化学者が取る独立起源説の対立が続いている.本研究は超音波の発声器官と受信器官の胎児期発生に着目し,比較解剖学とゲノミクスを組み合わせた全く新しい視点から検証を行い,コウモリ類におけるエコーロケーション能の進化的起源の解明を目指している.課題期間中,新型コロナウイルスの感染拡大継続により国内調査や海外渡航の困難,調査許可が下りない状況が続いたが,繰越年度となった2022年よりようやく野外調査が進められるようになった.2022年に新潟県および北海道にてそれぞれキクガシラコウモリおよびヒナコウモリの捕獲調査を行い,胎子標本の収集を行なった.また,ベトナム科学アカデミーの協力のもと,ベトナムにおいてオオコウモリ,キクガシラコウモリ,カグラコウモリの胎子標本の収集を進めた.集めた胎子標本はカルノア固定,PFA固定,RNAlater保存を行なった.必要な発生ステージ全てを網羅するには至っていないが,収集標本を用いて,免疫組織化学染色およびトランスクリプトーム解析を進めた.渦巻管,喉頭筋群,喉頭軟骨,舌骨を対象として,発生に関与するパターニング遺伝子(Tbx1, Bmp4, Fgf3, Isl1等)と器官分化遺伝子(Sox5, Sox6, Sox9, Acan, Col1A1, Col2A1, Scx, MyoD1, Myf5等)の遺伝子について時間的・空間的な発現パターンの類似性を収集したコウモリ類,マウス,スンクスで比較を進めた.

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

課題期間中,新型コロナウイルスの感染拡大継続により特に野外でのサンプル収集を進められない状況も続いたが,ようやく収集が再開できるようになった.繰越年度となった2022年は国内において重要な繁殖時期に捕獲を進めることができ,胎子標本を豊富に収集することが出来た.これらを用いてin situハイブリダイゼーション,免疫組織化学染色,トランスクリプトーム解析を順調に進めることが出来ている.また,時系列トランスクリプトーム解析のためのバイオインフォマティクスパイプラインをマウスで確立し,論文を刊行できたことは意義高く,これにより種間比較を行うための解析基盤を早期に整備することができた.

今後の研究の推進方策

国内における胎子標本収集は順調に進んでおり,恐らく2023年度中には研究課題の達成に必要なキクガシラコウモリとヒナコウモリの胎子標本の入手が済むと想定される.一方で,繁殖時期の特定が他群に比べ困難であること,新型コロナウイルスの感染拡大に伴い,ベトナムでの捕獲調査を複数回は行えなかったことにより,重要な対象群であるオオコウモリ類の胎児標本は不足気味となっている.2023年度はベトナムも調査受け入れがコロナ禍以前に戻りつつあるため,できるだけ調査を実施し,オオコウモリ類の胎児標本の収集に注力することを目指す.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 12件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 6件)

  • [雑誌論文] Anatomy and homology of the caudal auricular muscles in greater short-nosed fruit bat (<i>Cynopterus sphinx</i>)2023

    • 著者名/発表者名
      CHI Tzu-Chin、MEGURO Fumiya、TAKECHI Masaki、FURUTERA Toshiko、TU Vuong Tan、HIGASHIYAMA Hiroki、SOHN JoonHyuk、NOJIRI Taro、KIMURA Junpei、KOYABU Daisuke
    • 雑誌名

      Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 85 ページ: 571~577

    • DOI

      10.1292/jvms.23-0088

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Timing of organogenesis underscores the evolution of neonatal life histories and powered flight in bats2023

    • 著者名/発表者名
      Nojiri Taro、Werneburg Ingmar、Tu Vuong Tan、Fukui Dai、Takechi Masaki、Iseki Sachiko、Furutera Toshiko、Koyabu Daisuke
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      巻: 290 ページ: 20221928

    • DOI

      10.1098/rspb.2022.1928

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution, conservatism and overlooked homologies of the mammalian skull2023

    • 著者名/発表者名
      Koyabu Daisuke
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences

      巻: 378 ページ: 20220081

    • DOI

      10.1098/rstb.2022.0081

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The vocal apparatus: An understudied tool to reconstruct the evolutionary history of echolocation in bats?2023

    • 著者名/発表者名
      Brualla Nicolas L. M.、Wilson Laura A. B.、Doube Michael、Carter Richard T.、McElligott Alan G.、Koyabu Daisuke
    • 雑誌名

      Journal of Mammalian Evolution

      巻: 30 ページ: 79~94

    • DOI

      10.1007/s10914-022-09647-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Caudal auricular muscle variations and the evolution of echolocation behavior in pteropodid bats2023

    • 著者名/発表者名
      CHI Tzu-Chin、TU Vuong Tan、SOHN JoonHyuk、KIMURA Junpei、KOYABU Daisuke
    • 雑誌名

      Journal of Veterinary Medical Science

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1292/jvms.23-0128

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution of the therian face through complete loss of the premaxilla2022

    • 著者名/発表者名
      Higashiyama Hiroki、Koyabu Daisuke、Kurihara Hiroki
    • 雑誌名

      Evolution & Development

      巻: 25 ページ: 103~118

    • DOI

      10.1111/ede.12417

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Temporal and regulatory dynamics of the inner ear transcriptome during development in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Cao Rui、Takechi Masaki、Wang Xiuwan、Furutera Toshiko、Nojiri Taro、Koyabu Daisuke、Li Jun
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 21196

    • DOI

      10.1038/s41598-022-25808-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A bibliometric analysis of research trends in bat echolocation studies between 1970 and 20212022

    • 著者名/発表者名
      Cao Rui、Li Jun、Koyabu Daisuke
    • 雑誌名

      Ecological Informatics

      巻: 69 ページ: 101654~101654

    • DOI

      10.1016/j.ecoinf.2022.101654

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On the sequence heterochrony of cranial ossification of bats in light of Haeckel's recapitulation theory2021

    • 著者名/発表者名
      Nojiri Taro、Tu Vuong Tan、Sohn Joon Hyuk、Koyabu Daisuke
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution

      巻: 338 ページ: 137~148

    • DOI

      10.1002/jez.b.23042

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mammalian face as an evolutionary novelty2021

    • 著者名/発表者名
      Higashiyama Hiroki、Koyabu Daisuke、Hirasawa Tatsuya、Werneburg Ingmar、Kuratani Shigeru、Kurihara Hiroki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 ページ: e2111876118

    • DOI

      10.1073/pnas.2111876118

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Embryonic staging of bats with special reference to <i>Vespertilio sinensis</i> and its cochlear development2021

    • 著者名/発表者名
      Nojiri Taro、Fukui Dai、Werneburg Ingmar、Saitoh Takashi、Endo Hideki、Koyabu Daisuke
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics

      巻: 250 ページ: 1140~1159

    • DOI

      10.1002/dvdy.325

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Three-Dimensional and Histological Observations on Male Genital Organs of Greater Horseshoe Bat, Rhinolophus ferrumequinum2021

    • 著者名/発表者名
      Sohn Joon Hyuk、Fukui Dai、Nojiri Taro、Minowa Kazuhiro、Kimura Junpei、Koyabu Daisuke
    • 雑誌名

      Journal of Mammalian Evolution

      巻: 28 ページ: 559~571

    • DOI

      10.1007/s10914-020-09525-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

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公開日: 2023-12-25  

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