マイクロCT画像解析を用いたハゼ科魚類頭部骨格形態の進化学的研究

本研究ではハゼ科魚類の多様性に注目し、頭部骨格形態と生態的特徴との関連を明らかにすることで、本科魚類の適応進化プロセスの解明を試みる。ハゼ科魚類の形態は変化に富み、特に頭部は生息環境や攝餌行動など生態的特徴と密接な関係を推測させる。そこで頭部形態と生態が特徴的な種を用い、マイクロCT画像から抽出した頭部骨格形態と生態行動を分析することで、これらの相関を見いだし進化学的意義を考察する。分析にはミナミトビハゼ、トカゲハゼ、ヒゲワラスボ、チワラスボ、アカウオ、ボウズハゼ、シマヨシノボリ、クロヨシノボリ、ヒラヨシノボリを使用した。マイクロCT画像はRigaku社製R_mCT2で撮影し、画像解析ソフト(Amira、Checkpoint、R、MorphoJ)を用い幾何学的形態解析を行った。生態行動は野外および水槽で観察した。本研究はハゼ科魚類9種のマイクロCT画像から骨形態と生態的特徴との相関を検出した。①ボウズハゼでは上顎に櫛状2列の歯列と下顎に2本の犬歯状の歯が確認された。本種では底石表面の藻類を上顎で擦り取る攝餌が観察され、顎の構造は頭部を固定し擦り取る行動に適していると考える。②トカゲハゼとミナミトビハゼは眼窩間が狭い共通点をもち、これは頭部背側正中付近に眼が突出する特徴と良く一致する。一方、トカゲハゼは下顎歯列が前方へ突出し、ミナミトビハゼでは上顎が前方へ突出し可動域も広い。前者は後者に比べ潮間帯のより低い泥干潟のプールやその周辺を好み、水分を多く含んだ泥中に口を差し込んで攝餌する。後者は水分の少ないより高い場所を好み、泥表面を上顎で擦り取るように攝餌する。2種の形態差は生息環境の違いによる餌環境への適応と考える。前頭骨背側面の幾何学的形態解析を行った結果、頭長や頭幅、扁平に関連する主成分を検出した。今後これらの形質と生態的特徴との関連を精査する予定である。

本研究ではハゼ科魚類の多様性に注目し、頭部骨格形態と生態的特徴との関連を明らかにすることで、本科魚類の適応進化プロセスの解明を試みる。ハゼ科魚類の形態は変化に富み、特に頭部は生息環境や攝餌行動など生態的特徴と密接な関係を推測させる。そこで頭部形態と生態が特徴的な種を用い、マイクロCT画像から抽出した頭部骨格形態と生態行動を分析することで、これらの相関を見いだし進化学的意義を考察する。分析にはミナミトビハゼ、トカゲハゼ、ヒゲワラスボ、チワラスボ、アカウオ、ボウズハゼ、シマヨシノボリ、クロヨシノボリ、ヒラヨシノボリを使用した。マイクロCT画像はRigaku社製R_mCT2で撮影し、画像解析ソフト(Amira、Checkpoint、R、MorphoJ)を用い幾何学的形態解析を行った。生態行動は野外および水槽で観察した。本研究はハゼ科魚類9種のマイクロCT画像から骨形態と生態的特徴との相関を検出した。①ボウズハゼでは上顎に櫛状2列の歯列と下顎に2本の犬歯状の歯が確認された。本種では底石表面の藻類を上顎で擦り取る攝餌が観察され、顎の構造は頭部を固定し擦り取る行動に適していると考える。②トカゲハゼとミナミトビハゼは眼窩間が狭い共通点をもち、これは頭部背側正中付近に眼が突出する特徴と良く一致する。一方、トカゲハゼは下顎歯列が前方へ突出し、ミナミトビハゼでは上顎が前方へ突出し可動域も広い。前者は後者に比べ潮間帯のより低い泥干潟のプールやその周辺を好み、水分を多く含んだ泥中に口を差し込んで攝餌する。後者は水分の少ないより高い場所を好み、泥表面を上顎で擦り取るように攝餌する。2種の形態差は生息環境の違いによる餌環境への適応と考える。前頭骨背側面の幾何学的形態解析を行った結果、頭長や頭幅、扁平に関連する主成分を検出した。今後これらの形質と生態的特徴との関連を精査する予定である。