サイズの生物学における実験系の開発

大小生物学实验系统的开发

• 批准号: 16657022
• 负责人: 本川 達雄
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16657022/
• 关键词: サイズ; 心臓逆転; ホヤ; 群体; エネルギー消費量; 生理的時間; 自己組織化臨界; 4分の3乗則; サイズ; 心臓逆転; ホヤ; 群体; エネルギー消費量; 生理的時間; 自己組織化臨界; 4分の3乗則

シモダイタボヤは1個体(個虫)が体の一部から芽を出しまわりに自分とそっくりの個虫を無性生殖によってつくり出し、全体として大きな群体へと成長する。個虫は形も大きさも遺伝子組成も同じである。個体同士は血管でつながっており、群体としてある程度の協調した行動を示す。群体の重量とエネルギー消費率の関係は、個体性の動物の重量とエネルギー消費量の関係(体重の0.75乗に比例する)と同じであることを示した。そして、群体サイズを実験的に操作すると、エネルギー消費量は操作後の新しい群体重量を0.75乗の式に入れて求めたものから予想されるものへと変化した。すなわちサイズの生物学の実験系を開発できたことになる。この系を使い、生理的時間について調べてみた。哺乳類においては、生理的時間は体重の0.25乗に比例することが知られており、とくに心周期についてこのことがはっきりとわかっている。しかし変温動物ではほとんど研究がなく、群体性のものの研究は皆無である。シモダイタボヤの心臓は、打つ方向が定期的に逆転するという特異な現象を示す。幼生と、様々なサイズの群体(成体)について、サイズと時間(1拍の所要時間Tb、逆転までの時間Tr)の関係を調べた。TbもTrも、同一群体内の個虫は同じであった。異なる群体サイズのもので比較したところ、Tbは群体サイズによらず一定だったが、Trはサイズの増加に伴い短くなった。すなわちTrは群体重量の0.15乗に比例していた。オタマジャクシ幼生の心臓を観察したところ、幼生と成体とではTbに変わりはなかったが、幼生のTrは成体より短かった。

一个人（单个昆虫）从其身体的一部分中萌芽，并通过无性繁殖产生看起来完全像它的昆虫，并且整体成长为一群人。昆虫具有相同的形状，大小和遗传组成。个体通过血管连接，并表现出一定程度的合作行为。我们表明，群体体重和能耗率之间的关系与单个动物的体重和能量消耗之间的关系（与体重的力量成正比）。然后，当通过实验操纵组大小时，能源消耗从将新组的重量放在0.75的方程后通过将新组的重量放置到预期的情况下而变化。换句话说，我们能够开发出大小生物学的实验系统。我用这个系统研究生理时间。在哺乳动物中，已知生理时间与体重的力量成正比，尤其是对于心脏周期。但是，几乎没有关于异态动物的研究，也没有对殖民动物的研究。 Shimodataboya的核心表现出一种独特的现象，其中击球方向定期逆转。研究了幼虫和各种尺寸（成人）组的大小和时间之间的关系（1次拍打所需的时间，逆转TR的时间）； TB和TR在同一组中都有相同的昆虫。在比较不同的组尺寸时，无论组大小如何，结核病都是恒定的，但是TR随大小增加而变短。换句话说，TR与组重量的力量成正比。当我们观察t的心脏时，结核病在幼虫和成人之间没有变化，但是幼虫的TR比成年人短。