骨格年代学
骨格学における一連の方法論

骨格年代学は、骨格組織内の停止した年間成長の線（LAG とも呼ばれる）を数えることで脊椎動物の個々の年代を決定するために使用される技術です。 [1]年間の骨成長標本には、広い線と狭い線があります。広い線は成長期を表し、狭い線は成長の停止を表します。[2]これらの狭い線は 1 年間の成長を特徴付けるものであるため、標本の年齢を決定するのに適しています。[2]すべての骨が同じ速度で成長するわけではなく、個々の骨の成長率は生涯にわたって変化するため、[1]周期的な成長マークは不規則なパターンになる場合があります。これは、個体の生涯における重要な年代順のイベントを示しています。骨を生体材料として使用すると、構造と特性の関係を調査するのに役立ちます。[3]現在の骨格年代学研究に加えて、骨が外部環境に適応して構造を変える能力は、将来的に骨組織形態計測のさらなる研究につながる可能性があります。 [4]両生類や爬虫類は、冬眠や変態といった明確な年間活動サイクルを経るため、この方法を用いて年齢を決定するのが一般的ですが、すべての骨のある動物種に使用できるわけではありません。[5]骨の成長と発達に影響を与える様々な環境的および生物学的要因は、完全な記録がまれであるため、年齢を決定する上で障壁となる可能性があります。[6]

方法

骨組織の採取と研究は、対象となる分類群と入手可能な材料の量によって異なります。しかし、骨格年代学では、骨幹全体をリング状に取り囲み、規則的な沈着パターンを示すLAGに最も重点が置かれます。[1]これらの成長は、時系列として数学的に記述される繰り返しパターンを示します。[1]組織はミクロトームを用いて分割され、ヘマトキシリンで染色された後、顕微鏡で観察されます。[5]分析は、光に対する異なる物理的特性から生じる光学的コントラストを高めるため、必要に応じてアルコールまたは凝固保存液を追加して、乾燥した骨に対して行われることがよくあります。[5]

研究対象として特定の骨を選択する際には、潜在的な問題を考慮することが重要である。光学的コントラストが弱いと、成長停止した年輪を数えることが難しくなり、不正確になることが多い。また、成長の弱い部分を補うために作られる追加の成長マークが存在する可能性もある。[5]このような状況では、より正確なデータを示す可能性のある別の骨を検討する必要がある。もう 1 つのケースは、成長停止線の重複で、2 本の非常に近接した双子線が見られる場合である。ただし、その種のいくつかの年齢階級にわたってパターンが広く見られる場合、双子の LAG は 1 年間の成長としてカウントできる。[5]最も一般的に発生する問題は、生物学的プロセスによる骨の破壊であり、哺乳類と鳥類で最も頻繁に発見される。これにより、年齢が大幅に過小評価される。個体の生涯を通じて、特殊な細胞が骨を除去して堆積することで骨質が絶えず更新され、骨は常に再構築されている。[4]継続的な吸収と堆積により成長の記録に空白が生じ、脊椎動物のライフサイクルのどの段階でも骨組織の欠損が見られるため、「正確な識別を可能にする完全な標本は非常に稀である」。[6]

したがって、標本内の欠損した骨組織を考慮するには、骨年齢の逆算を行う必要があります。

遡及計算には3つのアプローチがある。[1]

1) 骨の断面の長径と短径を特定し、ラマヌジャンの公式 を用いて骨の円周を計算し、骨年齢を遡及的に計算する。

C ＝ π [ 3 （ 1つの + b ） − √ （ 1つの + 3 b ） （ 3 1つの + b ） ] {\displaystyle C=\pi [3(a+b)-\surd (a+3b)(3a+b)]} . [1]

2)他の骨のいくつかの部分をサンプリングし、失われた組織の数を推定する必要がある算術推定による遡及計算[1]

3)個体発生系列における重ね合わせによる遡及計算では、ある個体の完全な成長記録が必要となり、その組織学的断面を別の個体に重ね合わせて再構築することができる。[1]

ロシアの動物学者ガリーナ・クレヴェザールは、特に海洋哺乳類の骨格年代学の分野における先駆的な研究者であった。[7] [8]

参考文献

  1. ^ abcdefgh ウッドワード, ホリー・N.; パディアン, ケビン; リー, アンドリュー・H. (2013). 「骨格年代学」. パディアン, ケビン; ラム, エレン＝テレーズ (編).化石四肢動物の骨組織学：手法、分析、解釈の進歩. カリフォルニア大学出版局. pp.  195– 216. doi :10.1525/california/9780520273528.003.0007. ISBN 978-0-520-27352-8. JSTOR  10.1525/j.ctt24hsz5.11.
  2. ^ アブ・ ブルム、アマンダJC;ローベンス、ルイーザ。サントス、マウリシオ・B・ドス;チェチン、ソニア Z. (2019)。 「南アメリカの在来亜熱帯無尾類 11 種の年輪の最初の記録」。アナイス・ダ・アカデミア・ブラジレイラ・デ・シエンシアス。91 (4) e20190154。土井：10.1590/0001-3765201920190154。PMID  31800706。
  3. ^ ヘンダーソン, J. ブライアン; マクニール, キャサリン L.; ゴンザレス＝ハワード, マリア; クローズ, ケビン; エヴァンス, マット (2018年1月). 「科学的議論に関する教育研究における主要な課題と将来の方向性」. 『科学教育研究ジャーナル』 . 55 (1): 5– 18. Bibcode :2018JRScT..55....5H. doi :10.1002/tea.21412.
  4. ^ ab Weinkamer, Richard; Fratzl, Peter (2011年8月). 「生物材料の機械的適応 — 骨と木材の例」. Materials Science and Engineering: C. 31 ( 6): 1164– 1173. doi : 10.1016/j.msec.2010.12.002 .
  5. ^ abcde Castanet, J; Francillon-Vieillot, H; Meunier, FJ; de Ricqles, A (1992). 「骨と個体の老化」. Hall, Brian K. (編). Bone: A Treatise . CRC Press. pp.  245– 283. ISBN 978-0-8493-8827-9。
  6. ^ ab Ehret, Dana J. (2007). 「骨格年代学：現代および化石のカメ（爬虫類リクガメ目）の個体年齢と成長を判定する方法」（PDF）フロリダ自然史博物館紀要47 (2): 49– 72 .
  7. ^ スラヴィナ、マリヤ (2021 年 7 月 12 日)。 「Узла из жизни Галина Александровна Клевезаль」。ソヴェト・ポ・モルスキム・ムレコピタユシチム（ロシア語）。 2021年7月25日のオリジナルからアーカイブ。2025 年10 月 9 日に取得。
  8. ^ “Клевезаль Галина Александровна (1939 – 2021)”. Virtualnyy Muzey Instituta Biologii Razvitiya im。 NKコルツォワRAN（ロシア語）。 2021. 2021年12月25日のオリジナルからアーカイブ。2025 年10 月 9 日に取得。
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