貝殻微細構造の進化：殻の生産コストに注目して

壳微观结构的演变：关注壳生产成本

• 批准号: 17J09855
• 负责人: 佐藤 圭
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J09855/
• 关键词: 貝殻微細構造; バイオミネラリゼーション; 二枚貝類; 原鰓類; 中生代; 貝殻タンパク質; アコヤガイ; 真珠構造

二枚貝原鰓類における貝殻微細構造の進化史を明らかにすることを目的とした研究を前年度に引き続き実施した．本年度は新たに三畳紀の化石原鰓類について調査を行い，前年度のジュラ紀以降の結果やPaleobiology databaseの採録データを参照しつつ，得られたデータ全体を総括・分析した．その結果，中期ジュラ紀～前期白亜紀にNuculanidaeが微細構造組み合わせを真珠構造から均質構造へと進化させたこと，微細構造進化のタイミングの直後に当該分類群の産出頻度が上昇していることが改めて裏付けられた．また，現生原鰓類の貝殼中の有機物量を熱重量分析によって測定した．その結果，均質構造は真珠構造より有機物含有量が少なくから殻形成コストが小さいことが明らかとなった．以上の結果は，低コストな微細構造の獲得が原鰓類の適応放散に関係していた可能性を強く示唆するものである．一連の研究の進捗状況は概ね予定通りであり，現在国際誌への論文投稿の準備中である．また，このような過去の微細構造進化を分子生物学的側面から解釈する基礎的研究として，現生アコヤガイの貝殻タンパク質と貝殻微細構造形成との関係について研究に取り組んだ．貝殻の鉱物種や結晶形は貝殻に微量に含まれるタンパク質によって制御されているが，低温環境時のアコヤガイは真珠構造が作れずに均質構造に類似した異常殻を形成することがあると報告されている．リアルタイムPCR法によって貝殻タンパクの発現パターンと微細構造種を対比することで，異常殻形成に関与している可能性の高い貝殻タンパク質をリストアップすることに成功した．本成果はまだ分析途中ではあるが，微細構造の進化という現象について，今後古生物学的知見と分子生物学的解釈を結びつけてゆく上で極めて重要な基礎的知見であるといえる．

继去年之后，我们进行了旨在阐明双壳类原鳃壳微结构进化史的研究。今年，我们对三叠纪时期的原鳃化石进行了新的调查，并参考了前一年侏罗纪时期的结果和古生物学数据库中记录的数据，对获得的全部数据进行了总结和分析。结果，我们再次发现，在中侏罗世到早白垩世期间，Nuculanidae的微观结构组合从珍珠结构演化为均质结构，并且该类群的产生频率在微观结构演化的时间之后立即增加。确认的。我们还使用热重分析测量了现代原鳃动物壳中有机物的含量。结果表明，均质结构比珍珠结构有机质含量低，因此制壳成本较低。这些结果强烈表明，低成本微结构的获得可能与原鳃类的适应性辐射有关。这一系列研究的进展总体上按计划进行，目前我们正在准备向国际期刊投稿。此外，作为从分子生物学角度解释过去微观结构演化的基础研究，我们对现代珍珠贝的贝壳蛋白与贝壳微观结构形成的关系进行了研究。贝壳中的矿物种类和晶体形状是由贝壳中含有的微量蛋白质控制的，但有报道称，低温环境下的珍珠贝可能无法形成珍珠结构，从而形成类似均质结构的异常贝壳。通过使用实时PCR比较壳蛋白的表达模式和超微结构种类，我们成功列出了可能参与异常壳形成的壳蛋白。尽管这一结果仍处于分析过程中，但可以说，它是未来将古生物学知识与微观结构演化现象的分子生物学解释联系起来的极其重要的基础发现。

项目成果

Shell microstructural evolution of protobranch bivalves; with a focus on the nacre-loss event

原枝双壳类贝壳微观结构的演化；

• 发表时间: 2018
• 作者: Kei Sato;C. Chen;R.G. Jenkins;H.K. Watanabe;Kei Sato
• 通讯作者: Kei Sato

Shell microstructures of vent and seep pectinodontid limpets exhibiting intraspecific variations in shell morphology

通风口和渗流果齿科帽贝的外壳微结构表现出外壳形态的种内变化

• 发表时间: 2018
• 作者: Kei Sato;C. Chen;R.G. Jenkins;H.K. Watanabe
• 通讯作者: H.K. Watanabe

Discovery of chemosynthesis-based association on the Cretaceous basal leatherback sea turtle from Japan

日本白垩纪基底棱皮龟基于化学合成的关联的发现

• DOI: 10.4202/app.00405.2017
• 发表时间: 2017
• 期刊: Acta Palaeontologica Polonica
• 影响因子: 1.8
• 作者: Jenkins;R.G.;Kaim;A.;Sato;K.;Moriya;K.;Hikida;Y. and Hirayama;R.
• 通讯作者: R.

Crystallographic texture analysis of Protobranchia (Mollusca: Bivalvia): interspecific variations, homology and shell microstructural evolution

原鳃亚纲（软体动物：双壳纲）的晶体结构分析：种间变异、同源性和壳微结构演化

• DOI: 10.1093/mollus/eyx021
• 发表时间: 2017
• 期刊: Journal of Molluscan Studies
• 影响因子: 1.2
• 作者: Sato Kei;Checa Antonio G.;Rodriguez-Navarro Alejandro B.;Sasaki Takenori
• 通讯作者: Sasaki Takenori

化石原鰓類の貝殻微細構造とその進化：上部白亜系から産出する化石種を中心に

原鳃壳化石的微观结构及其演化：关注上白垩统的化石物种

• 发表时间: 2017
• 作者: Kei Sato;C. Chen;R.G. Jenkins;H.K. Watanabe;Kei Sato;佐藤圭
• 通讯作者: 佐藤圭