霊長類の中手、中足部の3次元的形態と、化石類人猿の移動様式の復元

灵长类掌骨和跖骨的三维形态以及猿化石运动模式的重建

基本信息

批准号：
17770213
负责人：
高野智
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Japan Monkey Centre
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

霊長類は手足に把握性をもつのが大きな特徴である。手足ともに、運動器として移動の際に環境と直に接する部位であり、さらに手には採食のための器官でもある。このような手足の形態を立体的に理解することは、運動適応を理解する大きな助けとなるが、中手部・中足部の3次元的形態はこれまであまり研究されてこなかった。本研究の目的は、真猿類における中手骨・中足骨の3次元形態と手足の把握機能との関係を明らかにし、さらに化石種への応用を図ることにある。真猿類の手足の形態と、その把握性や運動適応との関係を理解するため、ヒトと大型類人猿を含むヒト上科と、オナガザル科、オマキザル科の各種霊長類について、3次元座標計測器を用いて中手骨、中足骨の形態計測をおこなった。取得した3次元座標データについて、中手骨、中足骨の捻転角を中心に分析し、種間比較をおこなった。中手骨の形態では、ヒトを含む多くの真猿類において第4中手骨において捻転が弱くなるという共通のパターンが見られた。しかし、チンパンジーでは独特のパターンが見られ、ナックル歩行との関連が示唆された。中足骨の捻転角にはかなりのバリエーション見られた。クモザル亜科のサルでは中手骨と同様のパターンが見られたが、ヒト上科では、ヒト、オランウータン、チンパンジーそれぞれに特異なパターンが観察された。また、コロブス亜科のサルでは第3中手骨で捻転が弱くなるパターンが見られ、跳躍運動との関連がうかがわれた。これらの成果について、第61回日本人類学会大会において発表をおこなった。このような骨形態からの知見を踏まえ、各種霊長類について前肢、後肢の筋系解剖をおこない、中手、中足部の形態と、筋の走行や運動との関連を考察した。また、生体での手足の形態を把握して考察を深めるため、(財)日本モンキーセンター附属博物館世界サル類動物園において現生真猿類各種の写真撮影をおこなった。

灵长类动物的一大特征是四肢具有抓握能力。四肢都是运动器官，在运动过程中直接接触环境，手也是进食器官。对四肢形态的三维理解将对理解运动适应有很大帮助，但中腕和中足区域的三维形态迄今为止尚未得到太多研究。本研究的目的是阐明猿类掌骨和跖骨的三维形态与四肢抓握功能之间的关系，并将其应用于化石物种。为了了解猿类四肢的形态与其抓握能力和运动适应之间的关系，我们使用3D坐标测量仪对人科动物超家族进行了检查，该家族包括人类和类人猿，以及猿科和卷尾猴科的各种灵长类动物我们用这种方法来测量掌骨和跖骨的形态。对获得的三维坐标数据进行分析，重点关注掌骨和跖骨的扭转角度，并进行物种间比较。关于掌骨形态，在包括人类在内的许多猿类物种中观察到一种常见模式，其中第四掌骨扭转较小。然而，在黑猩猩中观察到一种独特的模式，表明与指关节行走有关。观察到跖骨扭转角度有相当大的变化。在蛛形纲亚科的猴子掌骨中观察到了类似的模式，但在人科总科中，在人类、猩猩和黑猩猩中观察到了独特的模式。此外，在疣猴亚科的猴子中观察到第三掌骨扭转减弱的模式，表明与跳跃运动有关。这些结果已在第 61 届日本人类学会年会上公布。基于骨骼形态学的知识，我们解剖了各种灵长类动物前肢和后肢的肌肉组织，并考虑了掌骨和中足的形态与肌肉跑步和运动之间的关系。此外，为了了解和加深对生物体四肢形态的认识，我们在世界猴子动物园、日本猴子中心博物馆拍摄了各种类型的现代猿类的照片。