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)を数えることによって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]年間の骨成長標本内には、広い線と狭い線があります。広い線は成長期を表し、狭い線は成長の休止を表します。[2]これらの狭い線は1つの成長年を特徴付けるものであり、したがって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ことがあります。これは、個人の人生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ことは、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の可能性を提供します。 [4]両生類や爬虫類は冬眠や変態など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さまざまな環境的および生物学的要因は、完全な記録がまれな場合があり、年齢を決定する上での障壁となる可能性があります。[6]
方法
骨組織の抽出と研究は、関連す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、骨格年代学は、骨幹全体をリング状に取り囲み、規則的な堆積パターンを持つ LAG に最も重点を置きます。[1]これらの成長は、時系列として数学的に説明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使用して分割され、ヘマトキシリンで染色されてから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ことを目的としているため、必要に応じてアルコールまたは凝固保存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す。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よくあります。また、成長の弱い部分を補うために作られた追加の成長マークが存在する可能性もあります。[5]このような状況では、より正確なデータを提供できる可能性のある別の骨を検討する必要があります。もう 1 つのケースは、成長停止線の重複で、2 本の非常に近い双子線が見られる場合です。ただし、その種のいくつかの年齢層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ます。[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ます。これにより、年齢が大幅に過小評価されます。個体の生涯を通じて、特殊な細胞が骨を除去して堆積し、骨の材料が絶えず更新されるため、骨は常に再構築されています。[4]骨吸収と骨沈着が継続的に起こるため、成長の記録に空白が生じ、骨組織の欠損は脊椎動物のライフサイクルのどの段階でも起こり得る。「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、標本内の骨組織の欠損を考慮するには、骨年齢の逆計算を完了する必要があります。
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 を使用して骨の円周を計算して骨年齢を遡及的に計算する
[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)個体発生系列の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]
参考文献
- ^ abcdefgh Woodward, Holly N.; Padian, Kevin; Lee, Andrew H. (2013). 「Skeletochronology」。Padian, Kevin; Lamm, Ellen-Thérèse (eds.) 著。化石四肢動物の骨組織学: 方法、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.
- ^ 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)。 「南米在来亜熱帯無尾類11種の年輪の初記録」。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。
- ^ 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; エバンス、マット (2018 年 1 月)。「科学的議論に関する教育研究の重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。
- ^ 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」.材料科学と工学: C. 31 ( 6): 1164–1173. doi : 10.1016/j.msec.2010.12.002 .
- ^ abcde Castanet, J; Francillon-Vieillot, H; Meunier, FJ; de Ricqles, A (1992). 「骨と個体の老化」。Hall, Brian K. (編)。『骨:論文集』。CRC Press。pp. 245–283。ISBN 978-0-8493-8827-9。
- ^ ab Ehret, Dana J. (2007). 「骨格年代学、現代および化石のカメ(爬虫類カメ目)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.
