哺乳類における歯と咀嚼器官の形態進化－食肉目を中心に

哺乳類食肉目を中心に博物館標本を用いて歯と頭骨の形態解析を行い、種間・個体変異のパターンから臼歯形態における食性適応と発生モデルの検討を行った。哺乳類の下顎大臼歯は一般に3本あるが、それぞれの大臼歯の相対サイズは歯胚の発生を抑制する因子と促進する因子の比率によって定まるという、抑制カスケードモデルが実験発生学の分野から提唱されている。このモデルは多くの哺乳類でも形態学的に支持されている。本研究においても哺乳類食肉目イヌ科における種間変異、個体変異のパターンから抑制カスケードの存在が示唆された。ところが、イヌ科においてその様式を精査したところ、これまで報告されたどの哺乳類とも異なり、下顎第一大臼歯の比率が大きく変化する様式を示した。たとえば、ネズミ亜科において下顎第一大臼歯は最大でも大臼歯列の66%を占めるのみであるが、イヌ科においては80%を占める。食肉目において下顎第一大臼歯は切り裂きの機能を持ち、そのほかの大臼歯がすりつぶしの機能を持つことに対比される。このふたつの機能は異なった食性への適応に重要であり、実際にこの抑制カスケードに従った臼歯相対サイズの種間変異は食性を反映していた。このように食肉目イヌ科はさまざまな食性に適応した歯列を作れるような発生の仕組みを持っており、そのことはイヌ科が多様な食性に適応したことに貢献していると考えられた。本研究課題においては、比較形態学の手法を用いて博物館標本にみられる変異を調査することで、実験発生学から得られた発生モデルを非モデル生物で検討するということを行っている。それにより系統特異的な適応進化がなぜ可能になったか、その発生学的背景の一端を明らかにしている。これは博物館標本と比較形態学の応用可能性を高めることにつながるものであり、その結果として、本研究課題遂行中に萌芽として多くの発展的な研究課題が生まれている。

哺乳類食肉目を中心に博物館標本を用いて歯と頭骨の形態解析を行い、種間・個体変異のパターンから臼歯形態における食性適応と発生モデルの検討を行った。哺乳類の下顎大臼歯は一般に3本あるが、それぞれの大臼歯の相対サイズは歯胚の発生を抑制する因子と促進する因子の比率によって定まるという、抑制カスケードモデルが実験発生学の分野から提唱されている。このモデルは多くの哺乳類でも形態学的に支持されている。本研究においても哺乳類食肉目イヌ科における種間変異、個体変異のパターンから抑制カスケードの存在が示唆された。ところが、イヌ科においてその様式を精査したところ、これまで報告されたどの哺乳類とも異なり、下顎第一大臼歯の比率が大きく変化する様式を示した。たとえば、ネズミ亜科において下顎第一大臼歯は最大でも大臼歯列の66%を占めるのみであるが、イヌ科においては80%を占める。食肉目において下顎第一大臼歯は切り裂きの機能を持ち、そのほかの大臼歯がすりつぶしの機能を持つことに対比される。このふたつの機能は異なった食性への適応に重要であり、実際にこの抑制カスケードに従った臼歯相対サイズの種間変異は食性を反映していた。このように食肉目イヌ科はさまざまな食性に適応した歯列を作れるような発生の仕組みを持っており、そのことはイヌ科が多様な食性に適応したことに貢献していると考えられた。本研究課題においては、比較形態学の手法を用いて博物館標本にみられる変異を調査することで、実験発生学から得られた発生モデルを非モデル生物で検討するということを行っている。それにより系統特異的な適応進化がなぜ可能になったか、その発生学的背景の一端を明らかにしている。これは博物館標本と比較形態学の応用可能性を高めることにつながるものであり、その結果として、本研究課題遂行中に萌芽として多くの発展的な研究課題が生まれている。