高度に機能的な新奇器官「吸盤」の進化メカニズム解明へ向けた進化発生学的研究

本研究の目的は、節足動物における顕著な新奇形質を生み出した進化過程に生じたであろう発生メカニズムの変更を具体的に可視化し、近年の進化発生学における中心的問題の一つである「新奇性の起源」に対して明快な範例を提示することであった。新奇形質の個体発生中に祖先型を通過するという特徴を用いることにより、これまでアナロジーとしてしか説明できなかった新奇性の起源問題の困難を克服し、今後参照され続けるだけのインパクトをもつ範例を提示することを最終的な目標とし、今年度においては、シロアリ類の頭部における骨格と筋肉、そして外分泌腺の形質状態について、粘液性の防衛物質を噴射する器官である「ネイサス」の獲得へと至る外骨格の変形を、マイクロCT及び共焦点レーザー顕微鏡、透過型電子顕微鏡を用いて解析した。その結果、あたかも必然と思えるような防衛的機能形態の変遷を伴う進化の様相が明らかになり、新規性研究における機能形態学的解析の重要性を再起させる結果となった。また、カイエビ類の第一胸肢に存在する把握器の形態について、共焦点レーザー顕微鏡を用いた追加観察を行い、分類群を超えたその形態の類似性が収斂進化の帰結であることを確認した。また、フジツボ類における胸肢の地域/環境の異なる個体群における形態変異について、共焦点レーザー顕微鏡を用いた予察的観察を行い、それらの形態変異の幅、そして発生を明らかにした。これらの成果は甲殻類学会にて発表され、また、現在国際学術誌にて査読中である。

本研究の目的は、節足動物における顕著な新奇形質を生み出した進化過程に生じたであろう発生メカニズムの変更を具体的に可視化し、近年の進化発生学における中心的問題の一つである「新奇性の起源」に対して明快な範例を提示することであった。新奇形質の個体発生中に祖先型を通過するという特徴を用いることにより、これまでアナロジーとしてしか説明できなかった新奇性の起源問題の困難を克服し、今後参照され続けるだけのインパクトをもつ範例を提示することを最終的な目標とし、今年度においては、シロアリ類の頭部における骨格と筋肉、そして外分泌腺の形質状態について、粘液性の防衛物質を噴射する器官である「ネイサス」の獲得へと至る外骨格の変形を、マイクロCT及び共焦点レーザー顕微鏡、透過型電子顕微鏡を用いて解析した。その結果、あたかも必然と思えるような防衛的機能形態の変遷を伴う進化の様相が明らかになり、新規性研究における機能形態学的解析の重要性を再起させる結果となった。また、カイエビ類の第一胸肢に存在する把握器の形態について、共焦点レーザー顕微鏡を用いた追加観察を行い、分類群を超えたその形態の類似性が収斂進化の帰結であることを確認した。また、フジツボ類における胸肢の地域/環境の異なる個体群における形態変異について、共焦点レーザー顕微鏡を用いた予察的観察を行い、それらの形態変異の幅、そして発生を明らかにした。これらの成果は甲殻類学会にて発表され、また、現在国際学術誌にて査読中である。