Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

オプシン / 視物質 / ゼブラフィッシュ / グッピー / トランスジェニック / 発現制御領域 / 霊長類 / 国際情報交換 / メダカ / 遺伝子重複 / 発現分化 / 発現制御 / 小型魚類

遺伝子重複による視覚オプシンの進化が顕著な魚類と霊長類に注目し、重複オプシン遺伝子の発現分化と吸収波長分化の観点から解析を行なった。同定したゼブラフィッシュの視覚オプシン制御領域を利用し、特定の視細胞を可視化することで網膜形成の理解に貢献した。グッピーの重複オプシンLWS遺伝子に野生集団の遺伝的分化を見出した。霊長類の重複L/Mオプシン遺伝子間に遺伝子変換による均一化、ハイブリッド遺伝子形成、浄化淘汰による吸収波長の差異の保護を見出した。

霊長類学 / 色覚多様性 / オプシン / 視物質 / オマキザル / クモザル / 国際情報交換 / カナダ:英国:コスタリカ / カナダ: 英国: コスタリカ

多型的色覚を有する新世界ザルの野生集団に対して糞DNAを収集し赤-緑オプシン遺伝子の塩基配列多型性を調査し海外研究協力者とともに行動観察を実施した。結果は意外にも3色型色覚個体は果実採食においてさえ2色型色覚と採食効率が変わらず、色カモフラージュした昆虫の採食においてはむしろ2色型色覚の方が高い採食効率を示した。また、色度及び明度において葉とコントラストの低い果実に対しては、色覚型によらず果実の匂いを嗅いで取捨選択しており、嗅覚が採食行動において重要な役割を果たしていることを明らかにした。一方で塩基配列多型解析から色覚多型が自然選択により維持されていることを証明した。

色覚 / 視物質 / オプシン / 新世界ザル / 進化 / 霊長類 / 国際情報交換 / コスタリカ / コスタリカ:カナダ:イギリス / オマキザル / クモザル

1.飼育オマキザルを用いてその赤-緑オプシン遺伝子型を調べ、それらに対する色覚刺激弁別実験を行い、遺伝子型と表現型が一致することをヒト以外の霊長類ではじめて示した
2.2色型色覚は色カモフラージュを見破る能力に優れており、それにより自然界で色覚型によりニッチの棲み分けが可能であるという仮説があった。しかしヒト以外の霊長類で2色型色覚の色カモフラージュを見破る視覚能力を検証した研究はなかった。そこでオマキザルの2色型と3色型、旧世界ザルのカニクイザルと類人猿のチンパンジーに極低頻度にそれぞれ見出されていた2色型と異常3色型及びそれらの3色型個体に対して飼育下で色カモフラージュ視覚刺激弁別実験を行い、2色型のオマキザルとカニクイザル、異常3色型のチンパンジーの方がそれぞれの3色型色覚個体より色カモフラージュを見破る視覚能力に優れていることを示した。
3.コスタリカの野生オマキザルとクモザル集団に対して糞からの色覚型判定を実施し、色覚多型が実際の野生群に存在することを、タマリンの2種混合群という特殊なケースを除けば世界で始めて示した。また、この成果によりはじめて野生群での色覚型と行動の関連を研究することが可能となった。
4.コスタリカの野生オマキザルの昆虫採食に注目し、色カモフラージュした昆虫の採食効率は野生下でも2色型の方が3色型より実際に高いことを世界ではじめて示した。
5.果実食であるクモザルの果実採食効率において2色型と3色型間に有意差がなく、色覚型によらず果実採食効率と正相関するのは果実と背景葉との色のコントラストではなく明度のコントラストであることを示した。ただし今後より多くの果実種について光学データと行動観察データを集積し、この結果の一般性を検証する必要がある。
6.これらの他間接的に関わることとして、夜行性霊長類の視物質レパートリー解析及び霊長類のモデルとして高度な色覚を有する魚類の視物質レパートリーとそれらの発現メカニズムの解析を行なった。

【研究分担者】
太田博樹	東京大学	大学院・新領域創成科学研究科	助教	(Kakenデータベース)