脊椎動物の上陸メカニズムを探るためのカエルの重力適応に関する研究

青蛙重力适应研究探索脊椎动物着陆机制

• 批准号: 08874119
• 负责人: 松田 良一
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08874119/
• 关键词: 骨格筋; ミオシン; 重力; 骨格; ミオシンアイソザイム

水中から陸上への生活圏の拡大は脊椎動物の進化史上きわめて大きな出来事である。しかし、現在ではこの上陸過程で何が起こったかは全く不明である。本研究では両生類を用いて水中から陸上への適応的変化について特に皮膚と筋肉に注目して検討をおこなった。アフリカツメガエルとアカハライモリを完全水中またはシャワーをかけながらスポンジ上で5ヶ月に渡り室温で飼育した。アフリカツメガエルは遺伝的背景を均一にするためアルビノ系統の同齢メスを用いたアフリカツメガエルの皮膚において、陸上で飼育したものは表皮下結合組織が水中のものに比べ2倍(背中169μmから278μm、腹140μmから270μm)に肥厚した。さらに粘液腺の密度も2倍(背中1.86個/mm^2から4.21個/mm^2へ、腹2.45個/mm^2から5.30個/mm^2)に増加していた。粘液腺と顆粒腺の直径は逆に水中のものに比べ減少していた(背中粘液腺の長径、145μmから87μm、背中顆粒腺の長径、522μmから335μm)。表皮の角化は水中のものに比べ促進していた。同様の傾向はイモリにおいても見られた。したがって陸上で飼育された個体の皮膚は乾燥に対する抵抗性が増す傾向を示した。Gastrocnemius筋において速筋ファイバー(ラットの速筋ミオシン重鎖に対するモノクローン抗体N3.36に反応性を持つファイバー)が水中のものが61.9%であるのに対し、陸上のものが24.5%と減少していた。この結果は間接的ではあるが陸上生活により重力負荷が加わったため遅筋ファイバーの増加が起きた可能性がある。このように現生の両生類を用いても陸上と水中の生活環境に対し皮膚と筋肉に適応的変化が生じることがわかった。この適応的変化を制御する機構が進化の過程で獲得されたものと推測される。

In water, ら; on land, へ; living circle, 拡; large <s:1> vertebrates, <s:1>; in the history of evolution, わめて; large <s:1> な; events that emerged である. The process of <s:1> で で った the process of <s:1> landing で when が began <s:1> った った <e:1> く is all く unknown である. This study で は struck living class を use い て water か ら onshore へ の variations of optimum 応 に つ い て extra に skin と brawn に attention し て beg を 検 お こ な っ た. ア フ リ カ ツ メ ガ エ ル と ア カ ハ ラ イ モ リ を completely water ま た は シ ャ ワ ー を か け な が ら ス ポ ン ジ で ヶ 5 month に crossing り room-temperature で rearing し た. ア フ リ カ ツ メ ガ エ ル は but 伝 background を uniform に す る た め ア ル ビ の ノ system with 齢 メ ス を with い た ア フ リ カ ツ メ ガ エ ル の skin に お い て, onshore で rearing し た も の combining organization が は skin water の も の に than べ 2 times (back in 169 microns か ら 278 microns, abdominal 140 microns か ら 270 microns) に hypertrophy し た. さ ら に の mucus gland density も 2 times (back in 1.86 / mm ^ 2 か ら 4.21 / mm ^ 2 へ 2.45 / mm ^ 2, abdomen か ら 5.30 / mm ^ 2) に raised plus し て い た. Mucus gland gland の と particles diameter は inverse に water の も の に than べ reduce し て い た (back in the mucous glands の length to diameter, 145 microns か ら 87 microns, back in the granular gland の length to diameter, 522 microns か ら 335 microns). The keratinization of the epidermis in the <s:1> water に に promotes <s:1> て た た た more than べ. The same kind of <s:1> tendency is モリにお モリにお て て られた. し た が っ て onshore で rearing さ れ た individual dry skin は の に す seaborne る resistance が raised す tendency を shown し た. Gastrocnemius muscle に お い て speed muscle フ ァ イ バ ー (ラ ッ ト の speed muscle ミ オ シ ン heavy lock に す seaborne る モ ノ ク ロ ー ン antibody N3.36 に anti 応 sex を hold つ フ ァ イ バ ー) が water の も の が 61.9% で あ る の に し seaborne, onshore の も の が 24.5% と し て い た. こ の results は indirect で は あ る が land に よ り が gravity load plus わ っ た た め 遅 reinforcement フ ァ イ バ ー の rights and an が き た possibility が あ る. こ の よ う に living の struck living class を use い て も onshore の と water surroundings に し seaborne skin と brawn に variations of optimum 応 が raw じ る こ と が わ か っ た. The evolutionary <s:1> process で of the を control する mechanism that is suitable for 応 is derived from された <s:1> と と と と speculation される.

项目成果

Kanazawa,T.ら: "Stimulatory effect of Vitamin Con" Zool.Sci. 13. 87- (1996)

Kanazawa, T. 等人：“维生素 Con 的刺激作用”Zool.Sci. 13. 87- (1996)

Matsuda,R.et al.: "Unfused C2C12mousu skeletal muscle…" Cell Structure and Function. 22. 117-121 (1997)

Matsuda, R. 等人：“未融合的 C2C12mousu 骨骼肌……”细胞结构和功能。22. 117-121 (1997)。

Abe,M.ら: "Expression of neurofilament proteins in" Exp.Cell Research. 229. 48-59 (1996)

Abe, M. 等人：“Exp.Cell Research 中神经丝蛋白的表达”229. 48-59 (1996)。

Yoda,A.ら: "Effect of hypergravity on isoform" Zool.Sci. 13. 78- (1996)

Yoda, A. 等人：“超重力对亚型的影响”Zool.Sci. 13. 78- (1996)

Abe,M.ら: "Proliferating C2C12 mouse skeletal" Zool,Sci.13. 109- (1996)

Abe, M. 等人：“增殖 C2C12 小鼠骨骼”Zool，Sci. 13. 109- (1996)