Elucidation of morphological evolutionary history of beetle fossils using internal structures and its application to phylogenetics

利用内部结构阐明甲虫化石的形态进化史及其在系统发育学中的应用

基本信息

批准号：
20J00159
负责人：
山本周平
金额：
$ 7.49万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

最終年度は査読付き英文論文の成果発表が極めて順調であり、計17編が出版された。具体的な内訳は、単著2編、筆頭兼責任著者5編、責任著者1編、その他共著9編である。加えて共著1編が出版を待っている。共著論文ではあるものの、本年度最大の成果は、白亜紀の琥珀中のアリ化石から頭部の内部形態を3D構築するのに成功したことであろう (Richter et al., 2022, Insect Systematics and Diversity)。本研究は中生代の昆虫化石における軟組織の精密な立体構造を初めて明らかにした例となり、筋肉系だけでなく、中枢神経系や脳といった微細で脆弱な軟体部の解剖学的情報も三次元的に得られた。同時に採餌行為の鍵となる大顎の形態抽出にも成功し、現代のアリに見られる「シャベル型」の大顎の形成過程についても議論した。当該成果は保存状態が例外的に優れた化石が基になっているが、本研究は社会性昆虫としてのアリの繁栄を考える上で重要な知見になるかもしれない。本研究以外にも、ベニボタル科甲虫のErotinae亜科における警告色の進化史を明らかにした論文は、責任著者として貢献した主要な業績と言える (Motyka et al., 2023, iScience)。これは始新世バルト琥珀から発見されたベニボタル科甲虫の化石から着想を得て、分子と形態の双方から系統解析を行い、始新世当時から色鮮やかな警告色を有するベニボタルがいたものと推測された。その他の特筆すべき研究として、顕著に肥大化した後脚を有する約1億年前のエンマムシ甲虫を新種として発表するとともに、そのような形態的特殊化が好蟻性と関係している可能性について論じた論文を発表した (Yamamoto & Caterino, 2022, Palaeoworld)。これら一連の研究により、本研究が目指していた目標課題は概ね達成された。

最后一年，同行评审英文论文的发表极为成功，共发表论文17篇。具体细分为2位单一作者、5位第一作者及责任作者、1位通讯作者、9位其他共同作者。此外，一部共同创作的作品正在等待出版。虽然是共同撰写的论文，但今年最大的成就是成功地利用白垩纪琥珀中的蚂蚁化石以 3D 方式构建了头部的内部形态（Richter et al., 2022, Insect Systematics and Diversity）。这项研究首次阐明了中生代昆虫化石中软组织的精确三维结构，不仅提供了肌肉系统的三维解剖信息，还提供了中枢神经系统和大脑等微小而脆弱的软体部位的三维解剖信息。。获得。同时，他们成功提取了作为觅食行为关键的下颌骨形态，还讨论了现代蚂蚁中所见的“铲形”下颌骨的形成过程。尽管研究结果基于保存异常完好的化石，但在考虑蚂蚁作为社会性昆虫的繁荣时，这项研究可能会提供重要的发现。除了这项研究之外，我作为通讯作者贡献的一项重大成果是一篇阐明了 Erotinae 科甲虫 Erotinae 亚科警告色进化历史的论文（Motyka et al., 2023, iScience）。这一想法的灵感来自于在始新世波罗的海琥珀中发现的黄蜂科甲虫化石，对分子和形态学方面的系统发育分析得出的结论是，始新世时期存在一种带有明亮警告色的甲虫。猜到了。其他值得注意的研究包括发表了一种具有显着增大后腿的药丸甲虫新物种，以及这种形态特化与恋蚁癖有关的可能性。我们发表了一篇讨论此问题的论文（Yamamoto & Caterino， 2022 年，古世界）。通过这一系列的研究，本研究的目的基本达到了。

项目成果

期刊论文数量（71）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

New species of Paraodontomma from mid-Cretaceous Burmese amber with muscle tissue preservation (Coleoptera: Archostemata: Ommatidae)

具有肌肉组织保存的白垩纪中期缅甸琥珀中的 Paraodontomma 新种（鞘翅目：Archostemata：Ommatidae）

DOI：
10.11606/1807-0205/2021.61.53
发表时间：
2021-06-04
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yan‐Da Li;Shûhei Yamamoto;Diying Huang;Chen
通讯作者：
Chen

The first fossil Coleoptera record from the Volyn Region, Ukraine, with description of a new Glesoconomorphus (Coleoptera, Mycteridae) in syninclusion with Winterschmidtiidae (Acari) and a key to species

来自乌克兰沃林地区的第一个鞘翅目化石记录，描述了与 Winterschmidtiidae（螨虫）共存的新 Glesoconomorphus（鞘翅目，Mycteridae）和物种关键信息

DOI：
10.3897/zookeys.1068.75391
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
1.3
作者：
Telnov; D.; Perkovsky; E.E.; Vasilenko; D.V.; Yamamoto; S.
通讯作者：
S.

2020年度若手奨励賞受賞講演「ハネカクシ上科甲虫を主とした体系学と古生物学」

2020年青年鼓励奖获得者讲座：“系统学和古生物学聚焦于总科甲虫”

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
山本周平
通讯作者：
山本周平

Integrated phylogenomics and fossil data resolve the evolution of beetles

综合系统基因组学和化石数据解决了甲虫的进化问题

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Cai; C.Y.; Tihelka; E.; Giacomelli; M.; Lawrence; J.F.; Slipinski; A.; Yamamoto; S.; Thayer; M.K.; Newton; A.F.; Leschen; R.A.B.; Gimmel; M.L.; Lu; L.; Huang; D.Y.; Pisani; D.; Donoghue; P.C.J.
通讯作者：
P.C.J.

白亜紀ミャンマー産琥珀のハネカクシ類 (甲虫目): 総括と今後の展望

缅甸琥珀中的白垩纪蝉（鞘翅目）：总结和未来展望