中国には6月と9月に渡航し、イツウロコヤマカガシが、ブファジエノライドを持つマドボタル亜科の種と持たないホタル亜科の種を区別して捕食するかどうかを検証するための嗜好性特定実験を行い、前者のみを選好して捕食することを明らかにした。また、イツウロコヤマカガシが、ヒキガエル類とホタル類が共通に持つブファジエノライドを手がかりとして餌認知しているかどうかを実験的に確かめたが、これを支持する結果は得られなかった。野外調査は四川省と雲南省で行い、レオナルドヤマカガシを捕獲し、胃内容物からPyrocoelia属のホタルを初めて検出した。さらに、雲南省ではDiaphanes属のホタルの採集にも成功し、本ホタルがブファジエノライドを持つことを化学分析により確認した。頸腺の胚発生の分析においては、ステージ32のヤマカガシ胚、ならびに同ステージのシマヘビ胚およびマムシ胚の頸部組織で発現する遺伝子をRNA-seq法を用いて網羅的に比較し、ヤマカガシ胚の頸部のみで強く発現する遺伝子を40個ほど特定した。そのうち、頸腺の形成に関与していると予想されたCADM1、NGFR、PDGFRA、AZIN2の4つについて、ヤマカガシより配列断片を単離し、in situハイブリダイゼーションによるmRNAの発現解析を行ったが、組織標本の状態や染色プロトコールが十分でなかったことから、mRNAの局在を確認することができなかった。計画ではインドネシアにも渡航して、Macropisthodon属の種の頸腺の形態観察と頸腺成分の分析を行う予定であったが、調査許可取得の事務的手続きに時間がかかっており、実行はできなかった。しかしながら、インドネシアの共同研究者が単独でボゴール博物館に収蔵されている標本を用いて関連種の頸腺形態の観察を行い、11月には来日して、日本爬虫両棲類学会大会で成果を発表した。
フクラガエル属(Breviceps)は、皮膚から分泌する糊によって雌雄が体を接着して交尾する、奇妙な四足動物である。我々は、発見以来60年間謎のままであったフクラガエル糊について、その物理的特徴と、構成蛋白質、およびその候補遺伝子を明らかにしつつある。本研究では、アフリカにおいてフィールドワークを行い、生殖用の糊という形質の、起源・要因・過程など、適応進化の実体を生態学・系統学・分子遺伝学の側面から解明する。この過程で、生態学・形態学的解析、新種記載、人工繁殖研究などもあわせて実施し、謎の多いフクラガエルとその近縁属の自然史について新たな知見を加えることを目的としている。本年度は、11月に南アフリカの西ケープ州、および、東ケープ州においてフクラガエル類の観察、採取を行なった。西ケープ州では、ジャイアントフクラガエル・ローズフクラガエルに加え、昨年採取はできたものの、実験前に死亡したクロフクラガエルを採取した。さらに、ケープタウンから30 kmほどの地点で、ナマクワフクラガエルを採取した。本種の分布はケープタウンから300kmほど北からと考えられていたため、これは本種の新産地の発見となった。東ケープ州では、ヘイゲンフクラガエルの採取を試みたが、成功しなかった。また、北ケープ州に分布するサバクフクラガエルを現地共同研究者に採取していただき、実験に供した。各種の糊分泌物を採取し、その強度を測定した。その結果、上記のうち1種(特許申請の関係で公表しない)は、極めて接着力の強い糊を持ち、その接着力は、アロンアルファなどの市販の接着剤を上回ることさえあった。また、フクラガエルの糊の接着力は、1)体の体積(重量)に比例して強くなる、生息地の土壌の硬さに比例して強くなる、という2つの仮説があったが、本年の研究からはそのどちらの仮説も否定された。
1 0 0 0 OA ヘビの第六感、赤外線受容はどのようにして獲得されたのか?
本研究では赤外線感知能力を獲得し、暗黒の中で温血動物を捕らえるといったユニークな適応行動を進化させたヘビの一種であるマムシの胚を材料に用いて、その頭部にみられる赤外線受容器官(ピット器官)と赤外線受容能を持つ特殊な神経細胞から構成される赤外線受容神経回路の形成機序を調べる。これにより、動物の適応的な行動が生み出される際に起こる大規模な神経回路の再編成の背景にある分子・細胞基盤の理解をめざす。本研究には、神経回路再編成と生物進化との関連性を探究する進化生物学の新たな研究領域の開拓や医療・工業分野で利用される高精度温度センサーデバイス開発の期待が寄せられる。