2021/04/12 更新

写真a

フジワラ シンイチ
藤原 慎一
FUJIWARA Shin-ichi
所属
博物館 講師
職名
講師

学位 3

  1. 博士(理学) ( 2008年3月   東京大学 ) 

  2. 修士(理学) ( 2005年3月   東京大学 ) 

  3. 学士(理学) ( 2003年3月   東京大学 ) 

研究キーワード 4

  1. 古脊椎動物学

  2. 機能形態学

  3. 機能形態学

  4. 古脊椎動物学

研究分野 5

  1. その他 / その他  / 比較解剖学

  2. その他 / その他  / 古脊椎動物学

  3. その他 / その他  / 機能形態学

  4. 自然科学一般 / 地球生命科学  / 機能形態学

  5. 自然科学一般 / 地球生命科学  / 古脊椎動物学

現在の研究課題とSDGs 2

  1. 四肢動物の肩帯の運動機能適応の進化

  2. 四肢動物の骨格形態と四足歩行様式の関係の理解、および絶滅動物の古生態復元への応用

経歴 4

  1. 東京大学総合研究博物館・特任助教   特任助教

    2012年4月 - 2012年10月

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    国名:日本国

  2. 東京大学総合研究博物館・日本学術振興会特別研究員PD   研究員

    2010年4月 - 2012年3月

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    国名:日本国

  3. 東京大学総合研究博物館・特任研究員   研究員

    2009年10月 - 2010年3月

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    国名:日本国

  4. 東京大学総合研究博物館・特任研究員   研究員

    2009年4月 - 2009年6月

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    国名:日本国

学歴 3

  1. 東京大学   理学系研究科   地球惑星科学専攻

    2005年4月 - 2008年3月

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    国名: 日本国

  2. 東京大学   理学系研究科   地球惑星科学専攻

    2003年4月 - 2005年3月

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    国名: 日本国

  3. 東京大学   理学部   地学科

    1999年4月 - 2003年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 3

  1. Society of Vertebrate Paleontology

  2. 日本古生物学会

  3. 日本哺乳類学会

受賞 1

  1. 学術賞

    2018年6月   日本古生物学会   脊椎動物の機能形態学的研究

 

論文 22

  1. The range of atlanto-occipital joint motion in cetaceans reflects their feeding behavior 査読有り 国際誌

    Okamura Taro, Fujiwara Shin-ichi

    JOURNAL OF ANATOMY   236 巻 ( 3 ) 頁: 434 - 447   2020年3月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/joa.13111

    Web of Science

    PubMed

  2. The sandwich structure of keratinous layers controls the form and growth orientation of chicken rhinotheca 査読有り 国際誌

    Urano Yukine, Sugimoto Yasunobu, Tanoue Kyo, Matsumoto Ryoko, Kawabe Soichiro, Ohashi Tomoyuki, Fujiwara Shin-ichi

    JOURNAL OF ANATOMY   235 巻 ( 2 ) 頁: 299 - 312   2019年8月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/joa.12998

    Web of Science

    PubMed

  3. Feeding Behavior and Neck Mobility in the Extinct Long-Snouted Choristodera Champsosaurus (Reptilia: Diapsida) vs Crocodilia Gavialis

    Matsumoto R., Fujiwara S., Evans S. E.

    JOURNAL OF MORPHOLOGY   280 巻   頁: S176 - S176   2019年6月

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  4. The Tri-layered Keratinous Sheath on the Upper Beak Bone of Chicken and its Relevance to the Form and Growth Orientation of the Beak

    Urano Y., Sugimoto Y., Tanoue K., Matsumoto R., Kawabe S., Ohashi T., Fujiwara S.

    JOURNAL OF MORPHOLOGY   280 巻   頁: S231 - S232   2019年6月

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  5. Propping on Forelimbs Carries a High Risk of Rib Fractures in Tyrannosaurus (Dinosauria: Theropoda)

    Fujiwara S., Ando K.

    JOURNAL OF MORPHOLOGY   280 巻   頁: S123 - S123   2019年6月

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  6. Physical constraints on sand crab burrows: Mechanical properties of wet sand explain the size and spatial distributions of burrows on beaches 査読有り

    Shinoda Ayuko, Fujiwara Shin-ichi, Niiya Hirofumi, Katsuragi Hiroaki

    PLOS ONE   14 巻 ( 5 )   2019年5月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1371/journal.pone.0215743

    Web of Science

  7. スナガニ巣穴の力学的安定性の議論へ向けた濡れた粉体層中の横穴構造の強度推定実験

    篠田 明友子, 藤原 慎一, 新屋 啓文, 桂木 洋光

    粉体工学会誌   56 巻 ( 4 ) 頁: 194 - 202   2019年

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    出版者・発行元:一般社団法人 粉体工学会  

    <p>Empirical forms for the strengths characterizing stability of a horizontal tunnel in wet granular matter are experimentally derived. The motivation of this study comes from the observation of crab burrows on sandy beach. To understand the mechanical constraints for constructing the stable burrow structures, we perform a set of simple experiments with a horizontal tunnel structure made in a wet granular layer. Then, the tunnel is compressed from the top of the layer using a universal testing machine. During the compression, the shrinking tunnel shape is captured by a camera. Using the measured compression force, stroke, and shrinking tunnel images, we define and measure the mechanical strengths of wet granular matter with a horizontal tunnel. By systematically varying the experimental conditions, we obtained the empirical forms for estimating strength values. Using the measured results, we briefly discuss the mechanical conditions of sandy crab burrows.</p>

    DOI: 10.4164/sptj.56.194

    CiNii Article

  8. Void structure stability in wet granular matter and its application to crab burrows and cometary pits 査読有り 国際誌

    Shinoda Ayuko, Fujiwara Shin-ichi, Niiya Hirofumi, Katsuragi Hiroaki

    SCIENTIFIC REPORTS   8 巻 ( 1 ) 頁: 15784 - 15784   2018年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41598-018-33978-8

    Web of Science

    PubMed

  9. Fitting unanchored puzzle pieces in the skeleton: appropriate 3D scapular positions for the quadrupedal support in tetrapods 査読有り 国際誌

    Fujiwara Shin-ichi

    JOURNAL OF ANATOMY   232 巻 ( 5 ) 頁: 857 - 869   2018年5月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/joa.12778

    Web of Science

    PubMed

  10. How does the curvature of the upper beak bone reflect the overlying rhinotheca morphology? 査読有り 国際誌

    Urano Yukine, Tanoue Kyo, Matsumoto Ryoko, Kawabe Soichiro, Ohashi Tomoyuki, Fujiwara Shin-ichi

    JOURNAL OF MORPHOLOGY   279 巻 ( 5 ) 頁: 636 - 647   2018年5月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/jmor.20799

    Web of Science

    PubMed

  11. 動物の硬組織と軟組織を同時観察する薄片作製のための新たな包埋法

    浦野 雪峰, 高木 菜都子, 田上 響, 藤原 慎一

    化石   103 巻 ( 0 ) 頁: 51 - 59   2018年

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    出版者・発行元:日本古生物学会  

    We propose a new method of embedding animal samples in epoxy resin Devcon ET (Illinois Tool Works Inc.). This new method provides simultaneous observations of hard and soft tissues of extant animals on thin sections. Comparing to methods previously proposed, our method has advantage that the resin is inexpensive, colorless and transparent. The procedure is; (1) dehydrate the formalin-fixed samples sufficiently with acetone; (2) impregnate the sample with a heated mixed solution of Devcon ET and 99.8 % acetone under reduced pressure; (3) impregnate the sample with Devcon ET under reduced pressure and heat it until the resin cures. The second procedure enables to lower the viscosity of the resin. By this method, it became possible to make colorless transparent biological thin sections at low cost. The sample should more effectively be impregnated by the resin with a longer period of the dehydration and drilling of small holes on the surface.

    DOI: 10.14825/kaseki.103.0_51

    CiNii Article

  12. Farewell to life on land-thoracic strength as a new indicator to determine paleoecology in secondary aquatic mammals 査読有り

    ANDO Konami, FUJIWARA Shin-ichi

    Journal of Anatomy     2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/joa.12518

  13. Crabs grab strongly depending on mechanical advantages of pinching and disarticulation of chela

    FUJIWARA Shin-ichi, KAWAI Hiroki

    Journal of Morphology   277 巻   頁: 1259-1272   2016年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/jmor.20573

  14. Comparative morphological examinations of the cervical and thoracic vertebrae and related spinal nerves in the two-toed sloth 査読有り

    Endo H, Hashimoto O, Taru H, Sugimura K, Fujiwara S-I, Itou T, Koie H, Kitagawa M, & Sakai T.

    Mammal Study   38 巻   頁: 217-224   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  15. Elbow joint adductor moment arm as an indicator of forelimb posture in extinct quadrupedal tetrapods 査読有り

    Shin-ichi Fujiwara and John R. Hutchinson

    Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences   279 巻   頁: 2561-2570   2012年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1098/rspb.2012.0190

  16. Topsy-turvy locomotion: biomechanical specializations of the elbow in suspended quadrupeds reflect inverted gravitational constraints

    Shin-ichi Fujiwara, Hideki Endo, and John R. Hutchinson

    Journal of Anatomy   219 巻 ( 2 ) 頁: 176-191   2011年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  17. A sub-adult growth stage indicated in the degree of suture co-ossification in Triceratops. 査読有り

    Shin-ichi Fujiwara and Yuji Takakuwa

    Bulletin of Gunma Museum of Natural History   15 巻   頁: 1-17   2011年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  18. Shape of articular surface of crocodilian (Archosauria) elbow joints and its relevance to sauropsids 査読有り

    Shin-ichi Fujiwara, Hajime Taru, and Daisuke Suzuki

    Journal of Morphology   271 巻 ( 7 ) 頁: 883-896   2010年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/jmor.10846

  19. A reevaluation of the manus structure in Triceratops (Ceratopsia: Ceratopsidae) 査読有り

    Fujiwara, S.-I.

    Journal of Vertebrate Paleontology   29 巻   頁: 1136-1147   2009年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1671/039.029.0406

  20. Relationship between scapular position and structural strength of rib cage in quadruped animals 査読有り

    Shin-ichi Fujiwara, Osamu Kuwazuru, Norihisa Inuzuka, Nobuhiro Yoshikawa

    Journal of Morphology   270 巻 ( 9 ) 頁: 1084-1094   2009年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/jmor.10744

  21. Olecranon orientation as an indicator of elbow joint angle in the stance phase, and estimation of forelimb posture in extinct quadruped animals 査読有り

    Shin-ichi Fujiwara

    Journal of Morphology   270 巻 ( 9 ) 頁: 1107-1121   2009年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/jmor.10748

  22. Relay strategy and adaptation to a muddy environment in Isselicrinus (Isselicrinidae: Crinoidea). 査読有り

    Fujiwara, S.-I., T. Oji, Y. Tanaka, and Y. Kondo

    Palaios   20 巻   頁: 241-248   2005年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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書籍等出版物 5

  1. ifの地球生命史 : "もしも"絶滅した生物が進化し続けたなら

    土屋 健(サイエンスライター), 服部 雅人, 藤原 慎一, 椎野 勇太

    技術評論社  2021年  ( ISBN:9784297119201

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  2. 語源が分かる恐竜学名辞典 : 恐竜類以外の古生物(翼竜類・魚竜類など)の学名も一部含む

    松田, 眞由美, 小林, 快次, 藤原, 慎一

    北隆館  2017年1月  ( ISBN:9784832607347

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    総ページ数:540p   記述言語:日本語

    CiNii Books

  3. 見る目が変わる博物館の楽しみ方 地球・生物・人類を知る

    三河内彰子、三河内岳、椎野勇太、実吉玄貴、藤原慎一、折原貴道、矢野興一、鵜沢美穂子、皆木宏明、黒木真理、松本涼子、相川稔、松原始、佐野勝宏、鶴見英成、石井龍太( 担当: 単著)

    ペレ出版  2016年10月  ( ISBN:978-4-86064-490-1

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    総ページ数:435   記述言語:日本語 著書種別:一般書・啓蒙書

  4. 恐竜学入門―かたち・生態・絶滅―

    真鍋真、藤原慎一、松本涼子( 担当: 共訳)

    東京化学同人  2015年1月  ( ISBN:978-4-8079-0856-1

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    総ページ数:396   記述言語:日本語 著書種別:教科書・概説・概論

  5. 恐竜戦国時代の覇者!トリケラトプス~知られざる大陸ララミディアでの攻防~

    藤原慎一・塚腰実・林昭次( 担当: 共編者(共編著者))

    読売新聞社  2014年 

MISC 3

  1. 第25回名古屋大学博物館特別展記録 名古屋大学創立80周年記念「名古屋大学キャンパスミュージアム展」

    梅村 綾子, 宇治原 妃美子, 西田 佐知子, 門脇 誠二, 藤原 慎一, NISHIDA Sachiko, 門脇 誠二, KADOWAKI Seiji, 藤原 慎一, FUJIWARA Shin-ichi  

    名古屋大学博物館報告 ( 35 ) 頁: 55 - 68   2020年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:名古屋大学博物館  

    第25回名古屋大学博物館特別展:名古屋大学創立80周年記念「名古屋大学キャンパスミュージアム展」(会期2019年5月28日~10月19日)を当館3階特別展示室にて開催した(図1,2).展示では,名古屋大学にゆかりのあるノーベル賞受賞者を中心に「世界TOPレベルを目指す先端的研究」の紹介を始め,東山キャンパス創設80年の歴史(図3)として,東山キャンパスの建築,自然,遺跡などをマップ上に示し,標本とともに紹介した.展示パネルは和文と英文の二か国語対応とし,世界中から延べ約27,200人の来館者があった.以下に本特別展で使われたパネルを引用し,展示の詳細の解説に替えることとする.

    DOI: 10.18999/bulnum.035.04

    CiNii Article

    その他リンク: http://hdl.handle.net/2237/00032035

  2. 関節の可動性を保持した甲殻類のポリエチレングリコール含浸標本の作製

    藤原 慎一, FUJIWARA Shin-ichi  

    名古屋大学博物館報告 ( 32 ) 頁: 27 - 32   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:名古屋大学博物館  

    How we store or use the specimens in the museum collections strongly depends on the preparation methods. The drying and formalin/alcohol immersion have been the two major methods to prepare crustacean (Arthropoda) specimens. However, the former restricts the flexibility of the joints due to the desiccation of the soft tissues; and the latter causes the discoloration, remains botheration in periodic exchange of the solution, and require closed vessel to keep the specimen that wastes the space in the collection room. Here I propose a new preparation method for crustacean specimens to solve the above-mentioned problems. The specimen was prepared in the following steps: (1) fixation in 10% formalin solution; (2) impregnation into 50% 400-polyethylene glycol solution; and (3) desiccation. The specimen prepared in this new method retained the mobility of the joint. This method also has an advantage in saving the space in the collection room compared with the formalin/alcohol fixed specimens. The colors of the specimens were not faded for more than one year after the preparation. The preservation of crustacean specimens using 400-polyethylene glycol solution is expected to be one of the useful methods for the museum collections.生物標本はその作製法によって研究への利用法や管理方法が大きく制限される.甲殻類の標本は従来,乾燥標本や液浸標本が主要な標本作成法となってきた.しかし,前者は組織が乾燥することで各関節を動かすことができなくなる点,後者は色素の分解が起こる点や固定液の管理が面倒な点がそれぞれ標本管理や利用における問題点として挙げられる.本報告ではこれらの問題を解消するべく,新たな標本作成法として,低分子ポリエチレングリコール(PEG)含浸標本の作製法を提唱する.甲殻類の冷凍標本を一度10%ホルマリン溶液で固定した後,低分子PEGで含浸し,その後乾燥させた.この方法で作成した甲殻類標本は,関節膜や腱の柔軟性が失われないため,関節の可動性が保持された.また,密封容器に入れる必要がないため,収蔵スペースの節約においては液浸標本に勝り,乾燥標本と同等であるといえる.なお,標本作成後一年間が経過したが,PEG含浸処理後の色抜けは起こっていない.本手法は今後の甲殻類の保存方法のひとつとして有効活用していくことが期待される.

    DOI: 10.18999/bulnum.032.03

    CiNii Article

    その他リンク: http://hdl.handle.net/2237/26349

  3. 濡れた粉体層における穴構造の力学特性

    篠田 明友子, 藤原 慎一, 桂木 洋光  

    日本物理学会講演概要集72 巻 ( 0 ) 頁: 2901 - 2901   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    <p>濡れた粉体の強度は含水率に依存し,その力学的応答は複雑であることが知られている.本研究では,実験的手法を用いて濡れた粉体の力学特性を穴構造という観点から特徴づけることを試みた.含水率や充填率等のパラメータを調整したガラスビーズの層に穴を開けて上から荷重をかける実験を行い,穴の断面積の変化と穴にかかる最大剪断応力の変化から,穴の変形様式を調べた.発表では,これまでの実験・解析結果について報告する.</p>

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_2901

    CiNii Article

共同研究・競争的資金等の研究課題 3

  1. 絶滅動物の胴体の形状と重心位置に基づく体肢姿勢の復元:四足歩行と二足歩行の姿勢進化について

    2017年04月 - 2018年03月

    公益財団法人藤原ナチュラルヒストリー振興財団学術(動物学)研究助成 

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    資金種別:競争的資金

  2. 鍾乳洞の正体をあばこう!

    2016年04月 - 2017年03月

    日本学術振興会 ひらめき★ときめきサイエンス 

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    資金種別:競争的資金

  3. Mechanical model of the elbow joint angles in the animals without prominent olecranons

    2009年06月 - 2009年10月

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    資金種別:競争的資金

科研費 13

  1. 比較解剖学的・組織学的手法による古生物の嘴の復元

    2018年04月 - 2022年03月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    担当区分:研究分担者 

  2. 比較解剖学的・組織学的手法による古生物の嘴の復元

    研究課題/研究課題番号:18K03828  2018年04月 - 2022年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    田上 響

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    担当区分:研究分担者 

    骨と角質からなり、さまざまな形態と機能を持つ脊椎動物のクチバシを、化石分類群でより確からしく復元することを目指し、平成30年度に引き続き令和元年度に、現生鳥類標本を用いて角質部の微細構造を解析した。さらに紫外線蛍光撮影により、現生および化石鳥類の頭骨標本を対象とした角質部の分布調査を行った。
    まず現生鳥類のクチバシを用いた角質部の微細構造の解析を、(1) 薄片による角質部断面の偏光顕微鏡観察、(2) 角質部断面の走査型電子顕微鏡観察、(3) X線小角散乱法の3手法により行った。(1)により、クチバシの角質部は外層、中間層、内層の3層に分かれること、また(2)により、外層はさらに微細な薄層の重なりからなること、そして(3)により、層ごとに薄層の傾きが異なることが明らかとなった。
    また紫外線蛍光撮影により、古生物のクチバシの復元を試みた。現生鳥類の複数の分類群で頭骨の紫外線照射下撮影を行ったところ、嘴の角質部に覆われる領域は概ね一つの色を呈し、その後端付近において、色の異なる領域との境界が見られた。また、漸新芦屋層群産鳥類化石の下顎標本を同様に撮影したところ、表面に色の異なる領域が確認された。一つの色を呈する領域が必ずしも左右対称でないことから、標本の保存状態等の解釈を要するものの、この調査によって、古生物のクチバシにおける角質部の分布を、紫外線蛍光撮影により検証できる可能性が示唆された。
    さらに、CT撮像およびフォトグラメトリによる現生および化石標本の三次元データの収集を行い、角質部とクチバシに伸びる三叉神経の分布に関する調査も開始した。
    クチバシの角質部の微細構造解析において、偏光顕微鏡を用いクロスニコルで現生鳥類のクチバシの正中断面の薄片観察を行うと、角質部で消光位が異なる三層(外層、中間層、内層)の層構造を確認できた。また、走査型電子顕微鏡下観察においては、外層内に更に微細な層構造があることが確認でき、この層の向きが偏光顕微鏡下観察での消光位と関係することが分かった。さらにX線小角散乱法によって、外層では背腹軸で一定間隔の繰り返し構造があることと、外層と中間層では微細構造が異なることも示された。この結果を令和元年7月の第12回国際脊椎動物形態学会にて報告した。また、本調査の結果をまとめた論文がJournal of Anatomyにて出版された。
    紫外線蛍光撮影による角質部の分布調査では、まず現生鳥類の頭骨標本の紫外線蛍光撮影を行った。複数の標本で角質部に覆われる領域は概ね一つの色を呈し、その後端付近において、色の異なる領域との境界が見られた。漸新統芦屋層群より産出した、化石鳥類の下顎標本の紫外線蛍光撮影を行った。撮影の結果、表面に色の異なる領域が確認された。左右外側で色の分布域が異なるため、可視光では確認できない角質部の分布を、紫外線蛍光撮影により調査できる可能性が示唆される。
    さらに、現生および化石標本を対象にCT撮像を行い、CTスキャナで撮像できない大きさの化石標本では、フォトグラメトリによる三次元データの収集を行うことで、角質部とクチバシに伸びる三叉神経の分布に関する調査も開始した。三叉神経を調査することにより、クチバシの角質部の分布を間接的に復元できると期待される。
    紫外線蛍光撮影による角質部の分布調査は、鳥類では現生標本と化石標本を比較できる点で、今後も有望であると考えられる。ただ現生カメ類標本はこれまで調査できた数が少なく明瞭な結果も出なかったため、今後撮影を継続し、鳥類と同様の結果を得られるか確認する。クチバシを持っていたと考えられる化石標本に関しても、撮影の許可を頂いたものより紫外線照射下撮影を進め、現生標本と比較しつつ、角質部の分布を検証する予定である。ただ現時点では、紫外線蛍光撮影での色の違いをもたらす要因が明らかとなっていない。今後現生標本を対象に、角質部と骨質部をつなぐ結合組織の分布調査を予定している。
    令和元年度より開始したクチバシの領域に伸びる三叉神経の分布調査により、間接的に角質部の分布を復元できることが期待される。まず現生標本での角質部と三叉神経の分布領域の関係を確認し、化石標本での角質部復元を目指す。現時点で、歯とクチバシをともに持つとされる角竜類恐竜のデータを収集しており、まずこれらの解析から進める予定である。

  3. 後頭部の形態から読み解く四肢動物の首の運動機能の進化

    研究課題/研究課題番号:17K05698  2017年04月 - 2022年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    松本 涼子

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    担当区分:研究分担者 

    初期の四肢動物の後頭顆の形態は、ボール型と皿型に二分される。後頭顆の形態の違いは、関節の可動域や回転軸の位置の違いに反映され、四肢動物の運動様式の進化にも大きく影響したと考えられる。本研究では、ボール型と皿型、それぞれの後頭顆の機能的な特性を明らかにし、四肢動物の運動様式の変遷を系統的に議論する事を目的としている。
    皿型の後頭顆をもつ現生平滑両生類と、ボール型の後頭顆をもつ爬虫類の検体を用いて後頭顆の可動範囲を検証した。各検体を4つの異なる姿勢(真っ直ぐ・側屈・背屈・腹屈・ねじり)に置き、μCT撮像した後、頭部・第1~2頚椎を立体構築した。これらの三次元データから、後頭顆に対する第1・第2椎骨の可動範囲を調べ、グループごとの特性を比較した結果、平滑両生類では第1・第2椎骨のねじり・側屈運動が極めて制限されているのに対し、背屈・腹屈の動きに卓越することが明らかになった。これは、皿型の後頭顆が蝶番関節のような動きの制約を与えていると解釈できる。また、後頭部で可動範囲が制限される動き(ねじり・側屈)は、体骨格全体を用いて補っているものと考えられる。一方、爬虫類の第1・第2椎骨は主にねじりの可動性が高く、一部の種ではほぼ全ての運動(側屈・背屈など)にねじりが貢献していた。この結果から、ボール型の後頭顆は車軸運動を主に許容すると解釈できる。これによって、ボール型の後頭顆の爬虫類は、体幹から独立した頭部運動を効果的にしていることが分かってきた。
    本研究の遂行に必要な平滑両生類および爬虫類のCT撮像データ、解剖データ等を概ね取得できた。また、昨年度課題となっていた、解析ソフト(voxelcon)の使用方法を習得する事ができたため、可動域の解析を行う事ができた。しかし、軟骨や筋を染色したCT画像の立体構築作業には予想以上の時間がかかっているため、本研究のもう一つの課題である「後頭顆の縦横比と首の筋の配置が可動性に及ぼす影響」の解析には、若干遅れが生じる可能性がある。
    今後、皿型の後頭顆である哺乳類と、ボール型の後頭顆の鳥類を新たに加え、これらの後頭顆と第1・2椎骨の可動範囲も両生類・爬虫類と同様に求める。また、解剖で得られたデータをもとに後頭部と頚椎のテコの計測を行い、筋や脊髄のひずみに及ぼす影響を調べる予定である。しかし、本研究課題を発展させた新たな課題(国際共同研究加速基金)に取り組むため、令和2年度は本研究を休止する。

  4. 後頭部の形態から読み解く四肢動物の首の運動機能の進化

    2017年04月 - 2021年03月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

  5. 四肢動物の骨格形態と四足歩行様式の関係の理解、および絶滅動物の古生態復元への応用

    研究課題/研究課題番号:17K17794  2017年04月 - 2021年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    藤原 慎一

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

    動物の運動時において、地面で体重を支える四肢は体の重心を支えるために適した配置をしていると期待され、動物がとり得る歩行姿勢(二足歩行性・四足歩行性)とも密接に関係している。動物は進化とともに歩行姿勢を変化させてきたが、その進化過程を知るためには、絶滅動物の重心位置の見積もり、および、前肢を用いた体重支持能力の見積もりが必要不可欠である。
    豊橋市自然史博物館およびカナダ自然博物館を訪れ、関節状態を保持したまま化石化した鳥盤類恐竜の全身骨格6標本の三次元形状を取得し、過去2年間で同様に取得したその他の恐竜骨格とともに、股関節の位置、および前半身・後半身の容積を比較し、重心の位置の見積もりを行った。本成果の一部は、The 1st Asian Paleontological Congressにて発表した。
    また、多種多様な現生四肢動物のCT撮像データより、前肢で体重を支える肩帯骨格の強度を見積もり、歩行姿勢との関連を考察した。その結果、四足歩行姿勢をとる動物の中で、四肢を体の真下におろして歩行する下方型動物と、体の横に張り出して歩行する側方型動物では、肩帯の左右方向への圧縮に対する強度が有意に異なることが示唆された。本成果は、骨格形状を元に、絶滅動物における重心位置に対して前肢をどのように置いて歩行していたかをより確からしく復元する際の重要な根拠となり得る。本成果は、投稿に向けて準備を進めている。
    化石種の骨格形状の三次元データの構築作業に多大な時間がかかっており、当初予定していた計画から遅れている。また、化石種の重心位置の見積もりは、主に骨格の輪郭を元に行っているが、より正しく重心位置を推定するためには、その上を覆う筋肉の三次元形状を加味した上での見積もりが必要であるが、三次元デジタル造形用のソフトウェアの取り扱いについて、習熟に予想していた以上の時間が掛かっている。
    三次元デジタル造形用ソフトウェアの習熟を継続して行い、骨格と筋肉を加えた化石種の重心位置推定を引き続き行っていく。
    同時に、現生種のCTデータから得た前肢骨格形状の強度解析を推し進め、歩行姿勢の違いによって、体重を支えるのに必要な強度に差が現れるかを確かめていく作業を継続して行う予定である。

  6. 濡れた紛体における穴構造の安定性とカニの巣穴強度理解への応用

    2016年04月 - 2018年03月

    科学研究費補助金 

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    担当区分:研究分担者 

  7. 濡れた粉体における穴構造の安定性とカニの巣穴強度理解への応用

    研究課題/研究課題番号:16K13861  2016年04月 - 2018年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究  挑戦的萌芽研究

    桂木 洋光

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    担当区分:研究分担者 

    砂浜に生息するスナガニは適度に湿り気のある領域に直径数cm程度の巣穴を作る.このスナガニの巣穴を構成する砂地は物理的には濡れた粉体とみなすことができる.スナガニの巣穴の分布やサイズを決定する因子として濡れた粉体層中の空隙構造の安定性という要素が考えられることになる.本研究ではスナガニ巣穴の空間分布・サイズ分布と濡れた粉体層中のトンネル構造の力学特性との関係を定量的に明らかにするため,実験およびフィールド調査を行った.実験とフィールド調査の結果より,スナガニの巣穴が力学的に十分安定な構造を持つように作られていることが明らかになった.

  8. 脊椎動物における嘴の機能と進化

    研究課題/研究課題番号:15K05331  2015年04月 - 2018年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    田上 響

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    担当区分:研究分担者 

    骨と角質から成り、様々な形態と機能を持つ脊椎動物の嘴の、化石分類群でのより確からしい復元を試みた。まず現生標本の嘴の骨と角質の形態を比較したところ、少なくとも鳥類では、角質が骨によって伸長を阻害されない方向に伸びていた。また、鳥類の嘴の切片観察の結果、角質に複数の層が認められ、それらの起点が骨の形態と関連付けられた。さらに嘴を持つとされる化石標本の吻部に微細な条線が見られ、その分布を基に角竜類恐竜標本において従来の復元より広い角質の分布を推定した。

  9. 脊椎動物における嘴の機能と進化

    2015年04月 - 2017年03月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    担当区分:研究分担者 

  10. 四肢動物の肩帯の運動機能適応の進化

    2013年04月 - 現在

    科学研究費補助金  若手研究(B)

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    担当区分:研究代表者 

  11. 鳥類とモグラ類の胸郭の運動適応と進化

    2012年09月 - 現在

    科学研究費補助金 

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    担当区分:研究代表者 

  12. 四肢動物の前肢骨格形態と運動機能との関係、及び絶滅動物の前肢姿勢復元

    2010年04月 - 2012年03月

    科学研究費補助金 

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    担当区分:研究代表者 

  13. 鳥盤類恐竜の前肢及び胸郭に見られる二次的四足歩行の進化と適応

    2006年04月 - 2008年03月

    科学研究費補助金 

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    担当区分:研究代表者 

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担当経験のある科目 (本学) 1

  1. 動植物の科学

    2020

担当経験のある科目 (本学以外) 6

  1. 生物形態学

    2021年 岐阜大学)

  2. 機能形態学(絶滅動物の古生態復元)

    2017年 京都大学)

  3. 恐竜学

    2014年 - 現在 日本大学)

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    科目区分:学部教養科目 

  4. 生命と環境(自然環境と生物)

    2014年 - 2019年 南山大学)

  5. 理科専門基礎英語DI

    2012年 東京学芸大学)

  6. 地質学特別講義III

    2011年 筑波大学)

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    科目区分:学部教養科目 

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