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化石複眼の構造－視覚機能の成熟プロセスの解明：視覚特性の進化多様性

化石复眼的结构 - 阐明视觉功能的成熟过程：视觉特征的进化多样性

基本信息

批准号：
21K03736
负责人：
鈴木雄太郎
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

初期古生代に高い種多様化を達成した絶滅節足動物・三葉虫類において、複眼視覚特性の観点から多様化の生体生理的な理由を見出すことを目的としている。古生態的に大きく異なる四種を選定し、これらの化石複眼について、高精度のマイクロ形態解析と数理解析によって、視野特性を表す構造的特徴を解析している.解析手法については、複眼の表面形状をスプライン関数によって近似する手法を導入し、検討対象のオルドビス紀三葉虫の４種のうち3種については解析が終了し、残り１種は解析前の準備が完了した。視力（コントラスト感度）の尺度となる空間周波数（CPD）は、遠洋遊泳性種P. galicaでは0.4、礁生の底性種E. laticaudaでは0.37、礁生の底性定住性種S.oviformisにおいても0.4であった．この結果は、特徴的な行動生態パターンが備わった三葉虫種がおしなべて、周囲状況の視認を比較的高いレベルで行っていたことを強く示唆している．一方で、検討対象種における行動生態の異質性は、感度（受光能力）に強く関係する個眼サイズの違いに反映されていることが明らかとなった．個眼数と平均個眼直径の関係は、P. galicaでは2000強：およそ140μm、E. laticaudaでは6000弱：およそ100μm、S.oviformisでは3000前後：およそ50μm弱であり、感度の相違はP. galicaがE. laticaudaの２倍に、S.oviformisはE. laticaudaの1/4倍となる．およそ同等のCPD値ながら、高感度であれば視認効率はより高く、低感度であれば視認効率はより低いため、行動生態的特性に見合った視覚特性となっていることが示された．

In the early Paleozoic, the diversity of species was achieved, and the reasons for the diversity of arthropods, trilobites, and compound eyes were found Four species of paleoecological diversity were selected, and the compound eye fossils were analyzed with high precision. Morphological analysis, mathematical analysis, visual field characteristics, structural characteristics were analyzed. The analysis method and the approximation method of the surface shape of the compound eye were introduced. The analysis of the 4 species and 3 species of the target trilobites was completed, and the preparation for the analysis of the remaining 1 species was completed. The scale of visual acuity (CPD) is different from that of pelagic swimming species. galica 0.4. E. laticauda 0.37, reef bottom fixed species S.oviformis 0.4. The results show that the characteristics of the mobile ecology of trilobite species are relatively high in comparison with the visual status of trilobite species. The heterogeneity and sensitivity of mobile ecology in one direction and in the other direction are discussed. The relationship between the number of eyes and the average eye diameter is. P. galica 2000 strong: 140μm, E. galica laticauda 6000 weak: 100μm, S.oviformis 3000 around: 50μm weak, sensitivityのcontrary P. galicaがE. laticauda <$2 times, S.oviformis E. laticauda <$1/4 times. High sensitivity, low sensitivity, low sensitivity, high sensitivity, low sensitivity, low