【研究領域課題番号】18H02515 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ヒト / 寒冷適応進化 / 褐色脂肪組織 / 自然選択 / ゲノム多型 / 褐色脂肪細胞 / 熱産生 / ゲノム多様性 / 寒冷適応 / ゲノム / SNP / 遺伝学 / 生理学 / 一塩基多型 / 進化

【研究成果の概要】

ヒトが高緯度の寒冷環境に遺伝的に適応した証拠を発見するため、ヒトの体温調節に重要な役割を果たしている褐色脂肪組織の個人差や、寒冷刺激化での体温調節機能の変化等を生理学的な手法で詳細に解析し、これに関連するゲノム多型の進化パターンの解析を行った。その結果、ヒトが北アジアから南北アメリカ大陸への進出の際の寒冷適応の証拠と思われるゲノム領域を複数同定することができた。

【研究の社会的意義】

ヒトは、他の霊長類と同様に、低緯度の気温が高い地域で長く進化してきた生物だが、およそ10万年前以降の氷河期に高緯度の寒冷な地域にへの進出を果たした寒さに遺伝的に適応することが、高緯度地域への進出を後押ししたと考えられているが、その実体となる遺伝子は未だに明らかになっていない。この研究では、進化遺伝学解析、遺伝医学解析、生理学解析などの異なる研究手法を組み合わせてこの課題に挑戦し、ヒトの寒冷環境への適応に寄与する有力な候補遺伝子を同定することができた。また、このような遺伝子は、現代人の肥満のしやすさなどにも関わっていると予想されるので、新たな肥満予防・治療戦略の開発にも貢献できる可能性がある。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)

【研究分野】自然人類学

【研究領域課題番号】24657171 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゲノム / キノコ類 / 次世代シーケンサー / 多型 / 人類進化 / ヒト / ゲノム多様性 / 高速シーケンサー / 人類学 / 進化

【研究成果の概要】

ヒトと密接な関係にあった生物種のゲノム情報は、ヒトゲノム解析のみでは伺いしることの出来なかった、人類進化に関する貴重な情報を与えてくれる。本課題では、ヒトが古くから食料や医薬品などとして利用してきたキノコ類のゲノム情報からヒトの進化に関する知見を引き出す基盤を整備するべく、菌根菌の一種であるLactirus volumesを対象に、全ゲノム塩基配列解析への利用を目標としたDNA抽出法の検討、およびその全ゲノムレベルで多様性の解析を行った。その結果、L. volumesのゲノムは非常に多型的であり、進化集団遺伝学的解析の対象として好適であることが明らかになった。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】人類学

【研究領域課題番号】19207019 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

化石 / 進化 / ヒト科 / ヒト上科 / アフリカ / ケニア / エチオピア / ヒト / 中新世 / 鮮新世 / CT / 人類 / 類人猿 / 内部構造 / 人類進化 / 歯牙 / 骨梁

【研究成果の概要】

本研究は、初期人類の進化史研究上、最も重要な調査地である東アフリカのエチオピアとケニアにおいて、国外持ち出しが容易ではない貴重化石資料を小型CTにより精密撮影し、化石類人猿から人類への進化の様相を新しい視点から解明することを目的とした。研究対象は、エチオピアでは、ラミダス猿人、カダバ猿人、チョローラピテクス、ケニアではホモ・ハビリス、ナカリピテクス等の化石人類、類人猿であった。この研究により、化石ヒト科、ヒト上科の顎骨、歯牙内部構造についての新しい情報を論文発表した。また、ラミダス猿人の骨格の三次元的仮想復元も行った。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】37,050千円 (直接経費: 28,500千円、間接経費: 8,550千円)

【研究分野】人類学(含生理人類学)

【研究領域課題番号】11304059 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

二足歩行 / 進化 / ヒト / 霊長類 / 個体発達 / 加齢 / 運動機能 / バイオメカニクス

【研究成果の概要】

本年度の研究成果は以下の通りである。木村(賛)は霊長類四肢骨格の形態を計測し、ロコモーションパタンとくに前後肢機能分化との関連を調べ、ヒト二足歩行の特徴を検討した。足立は高齢者階段歩行時の体節角度とタイミングを解析し、加齢変化を描出した。石田は中新世類人猿ナチョラピテクスの膝蓋骨の三次元形態解析を行い、類人猿ロコモーションの進化について考察した。木村(忠)は二足歩行に関係する前脛骨筋の筋線維構成と横断面積の加齢変化を調べ、.白筋線維の変形と萎縮が高齢者で顕著であることを見いだした。熊倉は首の安定に関係するサル胸鎖乳突筋の筋線維数と筋紡錘数の調査およびヒト歩行時の同筋筋電図結果から、同筋の機能を考察した。高橋は現代人骨119体の骨盤において線計測および三次元計測を行い、性差の点検を行った。西澤はフットクリアランス、体節角度など多数の因子による主成分分析から高齢者歩行の特徴を抽出した。濱田はとくに野外観察により、真猿類と類人猿の四足歩行を解析した。松村はチンパンジーとヒトの大腿骨全長にわたるCT断面計測による比較を行い、化石人骨との考察を行った。山崎は二足歩行時の三次元神経筋骨格モデルを用いて、背柱腰部前弯が自在継ぎ手として意味をもつことを示した。
2001年12月15日〜16日の2日にわたり全員の出席のもとに班会議を開き、研究成果の発表と討論を行い、統合化をはかった。二足歩行研究への霊長類モデルの有効性が確認された。また、近年の高齢化社会の進展に対して、二足歩行からみた加齢過程を提示しえた。これに基づき一足歩行の進化と老化についての大部の報告書を作成して成果を公表する。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】23,670千円 (直接経費: 21,900千円、間接経費: 1,770千円)

【研究分野】人類学(含生理人類学)

【研究領域課題番号】09044201 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

霊長類 / ロコモーション / 形態 / 樹上生活 / 適応 / ヒト / 二足性 / 進化 / 二定性 / 筋線維組成

【研究成果の概要】

霊長類の樹上運動適応とその人類進化における意義について、日欧の研究分担者間の共同研究及び各分担者による個別研究が行われた。前者のうち、リバプール大と大阪大の分担者による研究では、中新世の化石ホミノイドProconsul nyanzaeの形態と現生霊長類の歩様及び力学的パラメータの組み合わせによるシミュレーションを行った結果、新世界ザル型、チンパンジー型よりもマカク型歩様が最も適合することが明らかにされた。また、パリ自然史博物館と埼玉医大、大阪大の共同研究により、ホルマリン液浸標本の筋に免疫組織化学的手法を適用して筋線維組成を明らかにするための基礎的研究が行われ、これにもとづき、運動様式の類似するニホンザルとアカゲザルの筋線維組成とその発達過程が酷似することが明らかにされた。さらに、ルール大、関西医大、筑波大の共同研究として、四足動物の前肢から胸郭への力の伝達において息こらえ(air trapping)が果たす役割について検討を加え、息こらえの樹上運動適応としての意義づけがなされた。
個別研究としては下記のものについて成果が得られた:1.霊長類とヒトを含む各種哺乳の四肢骨断面の力学的特性と運動様式の関連、2.化石ホミノイドを含む樹上適応型霊長類の手足の骨格の機能形態学的特徴(成長パターンを含む)と運動様式の関連、3.動作分析、床反力、筋活動などからみた霊長類樹上移動運動の特徴と、支持基体による影響、4.霊長類野生群の樹上活動時における四肢の使用様式とその頻度、5.ヒトの息こらえが下肢の非支持動作において果たす役割、6.三次元運動解析とモデル・シミュレーションによる、木登り型ホミノイドから地上型二足歩行者への進化プロセスの推定。
最後に分担者・協力者による国際ワークショップを開催して、これらの成果をとりまとめ、総括討論を行い、今後の課題を定めた。

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1997 - 1998

【配分額】13,100千円 (直接経費: 13,100千円)