Study on the novel locomotor organs in early evolution of vertebrates: deciphering the evolutionary mechanisms from evo-devo and paleontological perspectives

脊椎动物早期进化中的新型运动器官研究：从进化-德沃和古生物学角度解读进化机制

• 批准号: 22H01341
• 负责人: 平沢 達矢
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01341/
• 关键词: 進化; 脊椎動物; 化石; 古生物学; 進化発生学

本研究では、脊椎動物初期進化で生じた劇的な形態変化のうち、「舌」と「対鰭」という、ともに体から突出して動く器官（新規運動器官）の獲得機序を解明することを目指している。本年度は、特に、両生類（ニホンヒキガエルおよびアホロートル）の舌および前肢、比較のための魚類（トラザメ）の胸鰭について、組織切片およびシンクロトロン放射光X線マイクロCTを駆使して発生過程の精密組織観察を進めた。後者の技術については、本研究で新たに開発を進めているものであり、細胞、組織レベルの精密な三次元形態観察を行うための条件を絞りこむことができた。前肢・胸鰭の発生については、脊髄神経や血管の発生にも注目し、ステム顎口類の化石に保存されている神経・血管孔の配置パターンの比較により、胸鰭が発生する位置（特に心臓に対する相対的位置）が脊椎動物初期進化過程で尾方にずれた可能性を見出した。この発見は、新規運動器官である胸鰭の祖先的状態の理解のために重要な一歩と位置付けられる。また、年度末に新たにニホンヒキガエルの受精卵をサンプリング、飼育下で発生過程を追跡し、原舌の発生および四肢動物型の舌の発生について詳細に観察、記載する体制を整えた。四肢動物型類および外群の化石記録についても調査を進め、基盤的四肢動物型類では副歯骨および3つの鉤状骨が下顎吻端にあったが、石炭紀四肢動物（クラウン四肢動物）では副歯骨が消失し、鉤状骨が1つに減っていたことを確認した。この進化的変化は、舌の進化的起源と対応している可能性がある。

This study focuses on the morphological transformation of the early evolution of vertebrates, the "tongue" and "fin",ともに Body から して く く (New rules for sports organs) acquisition mechanism を Explain す る こ と を Object refers to し い る. This year's は, special に, 両raw fish (ニホンヒキガエルおよびアホロートル) のtongue および forelimb, comparison のための鱼 (トラザメ) Pectoral fin inspection, tissue section inspection, X-ray X-ray imaging, CT scan, and precise tissue inspection of the birth process. The latter's technology is new, this research is new, and the technology is advanced, cells, Organizational precision, three-dimensional form, observation, execution, conditions, and twisting. The forelimbs and pectoral fins are born, the spinal fins are born and the blood vessels are raised, and the gnathostome fossils are preserved, and the vascular foramen is arranged.により, pectoral fin が発生する position (the position of the special に心蓓に対する相対), the early evolutionary process of vertebrates, でtail square にずれたpossibility を见出した.この発见は, であるPectoral fins のancestor status of the new rules of movement ののためにimportant な一歩と Position pay けられる.また、New year-end fertilized egg たにニホンヒキガエルの Fertilized egg をサンプリング、Tracing the birth process under breedingし, original tongue の発生 およびquadrudder type のtongue の発生 について Observe and record in detail するsystem を全えた. Tetrapod type genus outgroup no fossil record についても investigation を enter め, base plate of tetrapod type geni および3つの hook bone が mandibular snout End of the limbs, Carboniferous four-legged animals (クラウンtetrapods), paratrophic bones disappeared, hook-shaped bones reduced, unconfirmed. The change of the evolution of the tongue, the origin of the evolution of the tongue, and the possibility of the evolution of the tongue.

项目成果

Lung evolution in vertebrates and the water-to-land transition.

• DOI: 10.7554/elife.77156
• 发表时间: 2022-07-26
• 期刊: ELIFE
• 影响因子: 7.7
• 作者: Cupello, Camila;Hirasawa, Tatsuya;Tatsumi, Norifumi;Yabumoto, Yoshitaka;Gueriau, Pierre;Isogai, Sumio;Matsumoto, Ryoko;Saruwatari, Toshiro;King, Andrew;Hoshino, Masato;Uesugi, Kentaro;Okabe, Masataka;Brito, Paulo M.
• 通讯作者: Brito, Paulo M.