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

利用显微 CT 图像分析研究虾虎鱼头部和骨骼形态的进化

• 批准号: 16H00452
• 负责人: 川口 亮
• 金额: $ 0.36万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H00452/
• 关键词: ハゼ科魚類; マイクロCT画像; 幾何学的形態測定解析

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。

This study focuses on the diversity of fish, the relationship between the morphological and ecological characteristics of the head, and the evolution of fish. The morphological changes of the fish, especially the head, the living environment, the feeding behavior, the ecological characteristics and the close relationship are speculated. The head morphology and ecological characteristics of the species are used, CT images are extracted, head bone morphology and ecological action are analyzed, and the correlation between them is examined. The analysis is based on the following: R_mCT2 image analysis software (Amira, Checkpoint, R, MorphoJ) Ecological action is the result of field investigation. In this study, 9 species of fish were studied. 1. The teeth of the upper jaw are two rows long. This species can scrape the algae on the surface of the bottom stone with its upper jaw to take the bait, and the structure of its jaw can be fixed with its head to make the action of scraping suitable. 2. The common point between the eye sockets is narrow, and the characteristics of the eyes near the back of the head are consistent. A side, a side, a The former is better than the latter in the intertidal zone, and the moisture content is higher than that in the intertidal zone. The latter is a good place for water content, and a good place for mud surface. 2 kinds of morphological differences in the environment of living in violation of the law, bait environment and appropriate test The results of morphological analysis of the dorsal surface of the anterior skull, the relationship between head length, head width and flatness were analyzed. In the future, the physical and ecological characteristics and their relationships will be carefully investigated.

项目成果

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

利用显微CT图像分析研究虾虎鱼头部骨骼形态的进化

• 发表时间: 2016
• 作者: 小平直人;生出嘉;林慶;宮﨑讓;生出嘉;戎 俊男;三浦 雅和;三浦 雅和;小川博久;小川博久;小川博久;小川博久;小川博久;梅村信哉;梅村信哉;梅村信哉;山本輝正・峰下耕・神谷郊美;山本輝正・梶浦敬一;山本輝正・峰下耕・神谷郊美;川口 亮
• 通讯作者: 川口 亮