研究

瀬戸臨海実験所で伝統的に行われてきた研究分野は、海産無脊椎動物の分類・系統学で、特に刺胞・有櫛・軟体・節足・毛顎・原索動物については、この分野の発展の中心的な役割を果たしてきました。これと同時に、底生生物や浮遊生物各種の分布、生活史、種間関係、行動などに関する生態学的研究も展開してきました。現在も各教員が、恵まれたフィールドを活かして、下記のような研究を行っています。

  • 節足動物甲殻類の研究(朝倉 彰 教授)

      十脚甲殻類の多様性、記載分類、個体群生態、行動生態、個体群動態、生物地理等を基盤とする自然史の総合的な視点からの研究を行っています。

    • 十脚甲殻類の分類学的研究:ヤドカリ類を中心に分類学的に不確実な既知種の再記載と新種の記載を、特に日本近海産および太平洋・インド洋の熱帯域産の種で行っています(図1、2)。形態的に区別し難い同砲種の、生態、行動、地理分布、遺伝子レベルの違いに関する研究を行っています。
    • ヤドカリ類の生活史と個体群動態:潮間帯性ヤドカリ類を材料とした、その生活史と貝殻利用、および個体群動態を研究しています。
    • 十脚甲殻類の社会行動の進化:種内の闘争行動や雄雌間の複雑な行動のやりとり、親子関係とその進化プロセスを研究しています。
    • 十脚甲殻類の保全生物学的研究:河口域から河川に生息する十脚甲殻類の生息状況と保護に関する研究を行っています。
    • 岩礁潮間帯のマクロベントスの群集構造:岩礁潮間帯の軟体動物、節足動物、棘皮動物などのマクロベントスの帯状分布構造や波あたりの強さによる種多様性の違いなどの研究を行っています。

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  • [図1.小笠原産のヤドカリ Dardanus robustus Asakura, 2006(立川浩之氏 撮影)]

    [図2. 沖縄産のヤドカリ Pseudopaguristes bollandi Asakura & McLaughlin, 2003(Robert F. Bolland氏 撮影)]

  • 刺胞動物・有櫛動物の研究(久保田 信 准教授)
    • GFPの分布パターンに基づく刺胞・有櫛動物の系統分類:一例として、カイヤドリヒドラクラゲ属(Eugymnanthea)同胞種の識別に関する研究をしています(図1)。
    • カンブリア紀化石刺胞動物の生活史と系統分類:約5億4千万年前の中国産クラゲ・イソギンチャク・サンゴ等の祖先と推定される単体性種の生活史と系統分類学的研究(例えばEolympia:図2)。
    • 不老不死のベニクラゲ類・早死のカイヤドリヒドラクラゲ類の生物学:本2グループの地理的平行進化や種分化を研究しています。

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  • [図1.同属近縁のチチュウカイカイヤドリヒドラクラゲ(A,B)とカイヤドリヒドラクラゲ(C,D)間のGFP分布パターンの比較(Kubota et al., 2008)]

    [図2.カンブリア紀の化石刺胞動物Eolympiaの生活史(Han et al., 2010)]

  • 節足動物甲殻類の研究(大和茂之 助教)
    • ヨコエビ類の記載分類学:主として形態学的特徴に基づいて、種および高次分類群の識別と記載を行っています。日本産のヨコエビ類は、ごく身近な海岸においても未だ多くの未記載種が発見されており、その多様性の全貌は明らかにされていません。特にメリタヨコエビ類や生物の体表に付着するヨコエビ類について、新種記載などを行っています(図1)。
    • フジツボ類の性表現の進化に関する研究:フジツボ類は、大部分が雌雄同体ですが、深海性のものや共生性のものでは、雌雄同体に矮雄が付着したり(図2)、雌に矮雄が付着するなど、多様な性表現が見つかっています。このような性表現の進化過程を解明することを目指して、数学的なモデルの構築、性表現の系統樹上へのマッピング、矮雄の記載などを行っています(コペンハーゲン大学・奈良女子大学との共同研究)。
    • 淡水エビ類の生活史に関する研究:川に住むエビ類は、川で生まれた幼生がいったん海へ下りプランクトン生活をした後、稚エビとなって川を遡ります。生活史の中で川と海を使い分ける事の意味を、エビ類の特性の種間比較と生息環境との関連で調べています。

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  • [図1.メリタヨコエビ属の未記載種]

    [図2.多数の矮雄を付着させたクラゲエボシ(Yusa et al., 2015)]

  • 軟体動物の研究(中野智之 助教)
    • カサガイ類を中心とした海産巻貝類の分子系統学:巻貝類の中で最も原始的なグループであるカサガイ類の進化は非常に興味深いが、単純な殻形態を持つ事から、科レベルの単系統性や系統関係が不明確でした。そこで全世界から入手した標本を用いた分子系統解析により、新しい分類体系を提唱しました(図1)。現在は、ニシキウズガイ科やサザエ科の分子系統解析を進めています(大英自然史博物館との共同研究)。
    • カサガイ類の生物地理学:浮遊幼生期の短いカサガイ類は、DNA情報の中に地域集団レベルでの変異を蓄積しやすく、過去から現在に渡り様々なイベントを刻み込んでいます。そこでミトコンドリアDNAのCOI領域等を用いた集団解析により、過去から現在の地球環境の変遷を読み解こうとしています。
    • カサガイ類の種の境界線:カサガイ類の殻形態は生息環境と関連して非常に変化しやすく、幅広い種内変異を持つため、種の鑑定が非常に困難です。そこで分子データと軟体部の形質データを付き合わせて、種の境界線を明らかにしようとしています。

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  • [図1.分子系統樹及び化石記録から推定したカサガイ類の分散過程]