海洋生物学の学生がカリフォルニアのヨウジウオの鼻の形を研究

Aug 28, 2023

マッカーシー ホールの研究室で、生物学大学院生のアナベル エスピノーサさんが博物館のカリフォルニア ヨウジウオの標本をガラス瓶から取り出している。 次に、標本を顕微鏡の下に置き、頭部の形状を調べます。

彼女は顕微鏡をのぞき込みながら、頭部に焦点を合わせ、頭部の形態と、これらの細長い魚の生態および進化との関係を解明します。

シードラゴンに似た顔、ヘビのような体、細い鼻をもつ 5 種類のヨウジウオが、歴史的に南カリフォルニアの沿岸海域で報告されています。 ヨウジウオは体長6～8インチに成長し、海草や海草の中に隠れて生息するタツノオトシゴやシードラゴンの親戚です。

カリフォルニア州立大学フラートン生物科学教授のダグラス・J・アーニッセ氏とクリスティ・L・フォースグレン氏を含む海洋生物学者らによってJournal of Fish Biology誌に発表された2019年の研究では、これらのヨウジウオのうち4匹は同じ遺伝子構造と類似した特徴を持っているため、1つの種に分類することが提案されている。

それでも、この新たに改訂された種（Syngnathus californiensis）の中には、口と鼻の特徴が異なる2つの顕著な頭の形があるようだと、エスピノーサの研究顧問である生物科学准教授のライアン・ウォルター氏は述べた。

この種の一見異なる 2 つの形態についてさらに詳しく知るために、エスピノーサ氏は個体間の頭の形の多様性を特徴づけ、これらの魚が生息する環境との関連性を探しています。

「アナベルの論文研究は、カリフォルニアのヨウジウオの生態学的差異の根底にあると考えられる重要な形態学的変異を文書化するのに役立つだろう」とウォルター氏は述べた。

エスピノーサ氏は、彼女の研究により、これらのヨウジウオが生息する場所に基づく同種の形態の違いについて、科学者にさらなる情報が提供されるだろうと付け加えた。

「この知識は、東太平洋のヨウジウオの進化の過程と多様化についての理解をさらに深めるでしょう」と、ウォルターと一緒に学部生としてヨウジウオの DNA を研究したエスピノーサ教授は語った。

カリフォルニア州立大学海洋科学技術評議会 (COAST) のケネス H. コール博士大学院奨学生賞、CSUF の退役軍人学生成功奨学金およびパランテ フェローシップが彼女の研究プロジェクトに資金を提供しています。

研究室ベースの研究のために、エスピノーサはロサンゼルス郡自然史博物館とカリフォルニア大学サンディエゴ・スクリップス海洋研究所の魚類コレクションから博物館標本を入手しました。

ウォルター氏によると、エスピノーサは幾何学的形態計測学を応用しており、この技術は生物の形や体の部分の微妙だが重要な違いを明らかにすることができるという。

「この技術は、重要な変異源を明らかにし、進化上の新規性を明らかにするために、魚のヒレや顎、蝶の羽、哺乳類の頭蓋骨に使用されています」と彼は付け加えた。

彼女の研究結果は、カリフォルニアヨウジウオの鼻の形態がその魚が生息する場所と関連しているようであることを明らかにしました。

「具体的には、サンフランシスコからアラスカまでの北部のヨウジウオの個体群はより細長い鼻を持っていますが、南部のサンタバーバラからバハカリフォルニアまでのヨウジウオの個体群はより幅が広くて短い鼻を持っています」と、今夏のエボリューションで彼女の研究をバーチャルで発表したエスピノーサ氏は述べた。 2023年、世界的な研究カンファレンス。

この違いは、ヨウジウオが生息地で食べる小さな水生微生物である動物プランクトンのサイズと、その鼻の種類の効率に関係している可能性があります。

「低緯度では動物プランクトンの種類がより多様になり、より小さいサイズやより大きなサイズも存在します。 南部の場所で見られるヨウジウオは、より広い鼻を持っています。 幅の広い鼻により、ヨウジウオはさまざまなサイズの獲物を食べることができます」とエスピノーサ氏は説明した。

「私の研究では、北方に生息するヨウジウオの鼻先はより長く、高緯度の動物プランクトンはより大きくなる傾向があることがわかりました。」

研究者らによると、摂食行動に関するこれまでの研究では、口先が長く伸びたヨウジウオのほうが、小さな獲物よりも大きな獲物を捕まえる際に成功率が高いことが示されている。