現生動物の解剖学的解析に基づく化石爬虫類の視覚機能及び潜水深度の復元

基于现代动物解剖分析的化石爬行动物视觉功能和潜水深度重建

基本信息

批准号：
15J10919
负责人：
山下桃
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，中生代の海生爬虫類モササウルス類の視覚復元をするために，近縁関係にある現生トカゲ類の眼球の軟組織と硬組織の関係性を明らかにし，化石として保存される鞏膜輪を用いた古脊椎動物の眼球構造の復元指標を構築することを目指した．鞏膜輪とは眼の中に形成される輪状の骨組織であり，魚類や鳥類を含む爬虫類に見られる．本研究では，現生トカゲ類54属58種について，鞏膜輪の内径・外径（硬組織）と水晶体の径，入射瞳の径，視軸長（軟組織）の相関関係を明らかにするために線形回帰分析を行った．その結果，鞏膜輪の内径と水晶体の径・入射瞳の径，鞏膜輪の外径と視軸長に強い相関関係があることが示された．またそれぞれの硬組織と軟組織の相対成長については，硬組織に対して軟組織が劣成長を示すことが明らかになった．さらに，系統一般化最小二乗法（Phylogenetic Generalised Least Squares：PGLS）による解析を行い，系統的影響を取り除いて各組織の関係性を求めた場合においても，劣成長の傾きはやや異なるが，それぞれの組織は相関関係にあることが示された．これらの結果を用いることで，絶滅爬虫類において鞏膜輪から眼球の軟組織の大きさをより正確に推定することが可能となり，視覚機能の推定と生態の復元が可能となった．また，水生適応が鞏膜輪の形態に及ぼす影響を調べるために，カメ類の鞏膜輪を比較した．カメ類は完全水生適応した現生爬虫類である．陸生種・水生種の鞏膜輪の形態を比較することで，水生適応による鞏膜輪の形態の変化の有無を明らかにできる．4種の陸生種，3種の海生種，2種の淡水性種の鞏膜輪の形態を比較したところ，1種のリクガメ類を除いて全ての種において鞏膜輪の形態に変化はなかった．このことから，カメ類においては鞏膜輪の形態に水生適応の影響はなく，系統的制約が強く働いていると考えられる．

在这项研究中，我们的目的是在视觉上恢复中生代时代的Mosasaurian Sea Reptiles，以阐明生活蜥蜴眼球的柔软和硬组织之间的关系，这些蜥蜴眼球的柔软和硬组织密切相关，并构建了使用化石保存的化石纹状体的脊椎动物古质剂的恢复指标。鼻窦环是眼睛中形成的环形骨组织，在爬行动物中发现，包括鱼和鸟类。在这项研究中，进行了线性回归分析，以阐明蜥蜴属的肛门（硬组织）的内径和外部直径，入口瞳孔的直径与活蜥蜴54种的视轴（软组织）的长度（软组织）的长度。结果表明，喇叭环的内径，镜头的直径，入口瞳孔的直径与喇叭环的外径与喇叭环的长度与喇叭环的长度之间存在很强的相关性。还揭示了每个硬组织和软组织的相对生长均低于硬组织。此外，当使用系统发育概括最小二乘（PGL）进行分析以消除系统效应并确定每个组织之间的关系时，尽管劣质生长的斜率略有不同，但每个组织都表明每个组织都有相关性。使用这些结果，可以更准确地估算从灭绝的爬行动物中估计眼睛的软组织的大小，从而可以估计视觉功能并恢复生态学。此外，为了研究水生适应对海龟形态的影响，我们比较了乌龟。乌龟是现代爬行动物，已经完全适应水生。通过比较陆生和水生植物的形态，可以阐明陆生环的形态是否由于水生适应而变化。在比较四种陆地物种，三种海洋物种和两个淡水物种的属环的形态时，除了一个乌龟属外，所有物种属的环没有变化。因此，人们认为，在海龟中，水生适应对弓形弓形的形态没有影响，系统的约束在强烈起作用。