胎子期器官形成からひも解く哺乳類の喉頭・聴覚器共進化と音声多様化メカニズム

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初年度は哺乳類の大規模発生比較の一環として、コウモリ類の喉頭を対象に、連続組織切片による軟骨・筋・神経の形態形成過程の復元を行った。コウモリ類の中でも最も高い周波数のパルスを発信するキクガシラコウモリ類を対象に、胎子期初期から幼獣、成体までの包括的なステージを対象に、喉頭形態形成の記載およびマウスとの比較、パルス周波数の発達過程の記載を行った。キクガシラコウモリ類の気管には音声の周波数制御及び肺からの反響音をフィルタリングするための新奇形質である鳴胞tracheal chamberがみられ, 本研究では鳴胞が超音波発信に利用される輪状甲状筋と接続されていることを明らかにした。このことから、鳴胞での周波数制御が、輪状甲状筋及び前喉頭神経による支配を受けていることが示された。また、他の哺乳類と異なり、コウモリ類の輪状甲状筋を支配する神経、迷走神経の前喉頭神経が筋内で２分枝しており、それぞれ輪状甲状筋の吻側部・鳴胞に付着している腹側部を走行していることが判明した。これによって輪状甲状筋の拡大に伴い、鳴胞を獲得したキクガシラコウモリ類に新奇の神経支配パターンが構築されたことが示唆された。本研究は現在論文にまとめている最中である。また、これと並行して進めていたコウモリ類24種の四肢形成過程を他羊膜類72種のものと比較し、コウモリ類の進化に伴って四肢形成が長期化していることを定量的に実証し、国際誌および複数の国内学会にて発表した。コウモリ類は非飛翔性哺乳類と比較して伸長した指骨を獲得していることから、骨伸長のための四肢形成期間の確保を可能とする発生の進化的改変であることが示唆された。