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オオサンショウウオの摂食機能と頭骨進化の解明:三次元力学モデルからのアプローチ

阐明大鲵的摄食功能和头骨进化：基于三维力学模型的方法

基本信息

批准号：
12J09363
负责人：
松本涼子
金额：
$ 0.7万
依托单位：
National Museum of Nature and Science, Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

脊椎動物の進化史の中で、水から陸へ(両生類から爬虫類へ)といった生活圏の移行は重要な転換期である。ここで起きた重要な変化の1つが捕食様式である。水中では水流を用いた吸引が可能だが、陸上では顎を用いた咬合になる。吸引と咬合では頭骨にかかる力や作用する筋に大きな違いがあると予想され、それぞれに適した頭骨デザインがあると考えられる。これを解明する事で、捕食様式の変遷を示す鍵となる形態進化を系統に沿って追う事が可能になる。そこで、本研究では脊椎動物が水から陸へと適応進化する過程でどのような力学的制約のもと頭骨のモデルチェンジが起き、脊椎動物の頭骨形態が多様化したのかを明らかにする事を目的とする。平成24年度は、国立科学博物館・真鍋真研究主幹の下で、本研究のモデルケースとして用いるオオサンショウウオを含む多様な両生類の頭部と頸部の3次元骨格データを集積した。本研究に用いられた標本は、受け入れ研究機関の国立科学博物館だけでなく、日本国内(3箇所)の研究機関が所有する両生類の液浸・冷凍標本を用いた。その結果、現生両生類の主要な分類群を網羅し、本研究に必要な90標本の三次元頭骨データが得られた。これらの標本は、受け入れ研究機関が所有するマイクロCTスキャンを用いて撮像し、その後、3次元画像構築ソフト(Avizo使用)を用いて立体構築を行った。今後、補食様式のシミュレーション力学モデル解析を行う予定である。また、平成24年2月、3月に北九州市立いのちのたび博物館を訪れ、生きているオオサンショウウオの他4種の両生類が捕食している様子を、ハイスピードカメラ(HASL1)を用いて撮影した。30回の実験により、様々な角度からオオサンショウウオ等の捕食画像が取得出来た。今後、得られた画像データは、動画解析ソフトを用いて数値化することでシミュレーションモデルの枠組みを形成する予定である。

In the evolutionary history of vertebrates, the transition of life cycle is important. The first is the predator. Water flow is attractive, and land flow is attractive. Attraction and force are applied to the skull. The evolution of the system is possible along the way. This study aims to investigate the evolution of vertebrate from water to land, and the mechanical constraints on the development of vertebrate skulls, and the diversification of vertebrate skulls. In 2004, the National Museum of Science and Technology, the National Museum of Science and Technology, and the National Museum of Science and Technology, the National Museum This study was conducted in the National Museum of Science, a research institute, and in Japan (three institutes). The results show that the main taxa of living species are included, and 90 species of three-dimensional skull are obtained in this study. All of the above are used for image analysis, post-production, and three-dimensional image construction (Avizo use). In the future, the dynamic analysis of the supplement model will be determined. In February and March of 2014, Kitakyushu City Museum visited the site and four other species of predator were identified. 30. The predator images were obtained from the angle of rotation and rotation. In the future, we'll get the picture, animation analysis software, and digital value. We'll get the picture, animation analysis software and digital value.