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Advance

KUMAZAWA Yoshinori

    Graduate School of Science Division of Biological Science　Professor
Contact： kumansc.nagoya-cu.ac.jp
Last Updated :2025/04/25

Researcher Information

Degree

  • Ph. D（University of Tokyo）

URL

Research funding number

  • 60221941

J-Global ID

Research Interests

  • Molecular Phylogeny   Biological Diversity   Historical Biogeography   High-throughput sequencing   DNA Barcoding   Mitochondrion   tRNA   

Research Areas

  • Environmental science/Agricultural science / Biological resource conservation
  • Life sciences / Genomics
  • Life sciences / Evolutionary biology
  • Life sciences / Biodiversity and systematics

Academic & Professional Experience

  • 2024/09 - Today  Nagoya City UniversityGraduate School of Science Division of Biological ScienceProfessor
  • 2020/04 - Today  名古屋市立大学理学研究科教授
  • 2017/04 - Today  Nagoya City University生物多様性研究センター長
  • 2008/04 - 2020/03  Nagoya City Universityシステム自然科学研究科教授
  • 2000/06 - 2008/03  Nagoya University理学研究科講師・留学生専門教育教員
  • 1993/10 - 2000/05  Nagoya University理学研究科（理学部）助手
  • 1990/11 - 1993/09  University of California, Berkeley分子細胞生物学科ポストドクトラルフェロー
  • 1990/04 - 1991/03  Tokyo Institute of TechnologyInterdisciplinary Science and Engineering日本学術振興会特別研究員

Education

  • 1986/04 - 1989/12  University of Tokyo  Graduate School of Engineering  Doctor of Engineering (Ph. D)
  • 1984/04 - 1986/03  University of Tokyo  Graduate School of Engineering  Master of Engineering
  • 1982/04 - 1984/03  University of Tokyo  Faculty of Engineering  Department of Industrial Chemistry
  • 1980/04 - 1982/03  The University of Tokyo  College of Arts and Sciences  理科一類

Association Memberships

  • Society of Evolutionary Studies, Japan   Palaeontological Society of Japan   The Molecular Biology Society of Japan   

Published Papers

Books etc

  • 古生物学の百科事典 日本古生物学会（編）
    熊澤慶伯 (Contributor分子系統学 pp. 492-493)丸善出版 2023/02 4621307584
  • 熊澤慶伯 (ContributorDNAバーコーディング pp. 521-525)エヌ・ティー・エス 2022/01 9784860437374 5, 13, 973, 18p, 図版56p
  • 魚類学の百科事典 第１版 日本魚類学会（編）
    熊澤慶伯 (Contributor大陸移動—淡水魚．pp. 168-169)丸善出版 2018 9784621303177
  • 生物の事典 第１版 石原勝敏・末光隆志（総編）
    熊澤慶伯 (Contributor動物の進化．動物の分布の変遷．pp. 43-45, 47-49)朝倉書店 2010 9784254171402
  • 古生物学事典 第２版 日本古生物学会（編）
    熊澤慶伯 (Contributor分子系統学．シクリッド．多重置換．分子生物地理学．ミトコンドリアDNA．pp. 211, 338, 444-445, 476-477)朝倉書店 2010 9784254162653
  • 海洋生命系のダイナミクスー第１巻、海洋の生命史−生命は海でどう進化したか− 西田睦（編）
    熊澤慶伯 (Contributor第７章：分子データを用いた魚類の分岐年代の推定．pp. 122-138)東海大学出版会 2009 9784486016854
  • Biohistory 2003．中村桂子（編）
    熊澤慶伯 (Contributor淡水魚アロワナが海を挟んで暮らしている理由．pp106-109)JT生命誌研究館 2004 9784788508996
  • The Biology of Biodiversity (ed) Kato M.
    Yoshinori Kumazawa; Motoomi Yamaguchi; Mutsumi Nishida (ContributorChapter 3, Mitochondrial molecular clocks and the origin of euteleostean biodiversity: Familial radiation of perciforms may have predated the Cretaceous/Tertiary boundary. pp. 35-52)Springer-Verlag 1999 9784431659310
  • Current Topics on Molecular Evolution (eds.) Nei M. and Takahata N.
    Yoshinori Kumazawa; Mutsumi Nishida (ContributorPhylogenetic utility of mitochondrial transfer RNA genes for deep divergence in animals. pp. 29-35)Institute of Molecular Evolutionary Genetics, The Pennsylvania State University, USA, and Graduate School for Advanced Studies, Hayama, Japan 1996

MISC

  • 関東・北陸・中部地方に分布するオクガタギセルMegalophaedusa dorcasのCOI遺伝子からみた分子系統学的位置付け
    川瀬基弘; 横山悠理; 市原俊; 西尾和久; 横井敦史; 熊澤慶伯  瀬木学園紀要  24-  22  -30  2024/09
  • 川瀬基弘; 横山悠理; 横井敦史; 熊澤慶伯  なごやの生物多様性  10-  125  -133  2023/03
  • 矢作第二ダム湛水池のミナミタガイ
    川瀬基弘; 横山悠理; 山本大輔; 熊澤慶伯  矢作川研究  27-  43  -48  2023/01
  • First record of a riparian wetland and endangered mollusk, Gyraulus soritai Habe, 1976, from Gifu Prefecture
    川瀬基弘; 横山悠理; 吉村卓也; 茅原田一; 熊澤慶伯  瀬木学園紀要  18-  10  -14  2021/03
  • Buldowskia shadini discovered in Nagoya and Toyohashi , Aichi Prefecture and Hokuto, Yamanashi Prefecture
    川瀬基弘; 横山悠理; 横井敦史; 熊澤慶伯  瀬木学園紀要  18-  3  -9  2021/03
  • 愛知県で発見されたクチベニマイマイの系統関係
    川瀬基弘; 横山悠理; 市原俊; 西尾和久; 尾畑功; 熊澤慶伯  鳳来寺山自然科学博物館館報  50-  23  -29  2021/03
  • 川瀬基弘; 横山悠理; 西尾和久; 松原美恵子; 横井敦史; 熊澤慶伯  なごやの生物多様性  8-  127  -132  2021/03
  • Distribution and phylogenetic relationships of Stereophaedusa japonica found in Gifu City
    川瀬基弘; 横山悠理; 松原美恵子; 横井敦史; 森山昭彦; 熊澤慶伯  瀬木学園紀要  17-  9  -16  2020/12
  • Buldowskia shadini, the first record in Japan from Okumikawa, Aichi Prefecture
    川瀬基弘; 村松正雄; 横山悠理; 横井敦史; 熊澤慶伯  瀬木学園紀要  17-  3  -8  2020/12
  • 川瀬基弘; 西尾和久; 松原美恵子; 市原俊; 森山昭彦; 熊澤慶伯  なごやの生物多様性  7-  31  -37  2020/03
  • First record of alien species Phyllomimus klapperichi from Japan
    Tadahiro Teramoto; Kensuke Miyata; Yuri Yokoyama; Yoshinori Kumazawa; Yûta Naito; Futoshi Ukai  Gekkan Mushi  580-  2  -5  2019/06
  • Application of the next-generation DNA sequencing for evolutionary studies of vertebrate olfactory receptor gene family.
    Yasuyuki Hashiguchi; Yoshinori Kumazawa  Seibutsu Kagaku  64-  (3)  131  -140  2013/03  [Refereed][Invited]
  • 進化学のすすめ
    Yoshinori Kumazawa  Annual Review 2009. Graduate School of Natural Sciences, Nagoya City University  14-  35  -43  2010  [Invited]
  • 脊椎動物の系統進化
    西田睦; 宮正樹; 白井滋; 斎藤憲治; 熊澤慶伯; 馬渕浩司  月刊海洋 号外  29-  36  -42  2002  [Invited]
  • Yoshinori Kumazawa  Fisheries Science  68-  (sup1)  357  -360  2002
  • アロワナ淡水魚類のプレートテクトニクスによる大陸移動：分子時計と地質データの総合による新しい生物進化像の構築
    熊澤慶伯  月刊地球  23-  (3)  208  -214  2001  [Invited]
  • 熊澤慶伯; 山口素臣; 西田睦  月刊海洋  32-  (4)  275  -280  2000  [Invited]
  • Gene rearrangements of mitochondrial tRNA genes and molecular phylogenetics
    Yoshinori Kumazawa  SHINKA  7-  (2)  49  -59  1997  [Invited]
  • Y. Kumazawa  Nature  388-  (6639)  223  1997
  • 生命と地球の共進化−分子状酸素の発生と消費をめぐる共進化
    熊澤慶伯; 小澤智生  月刊地球  17-  (7)  464  -471  1995  [Invited]
  • 分子時計の有用性と課題
    熊澤慶伯  日経サイエンス  25-  (10)  24  -28  1995  [Invited]
  • 遺伝子を用いた太古バクテリアの探査法
    熊澤慶伯  月刊地球 号外  10-  76  -82  1994  [Invited]
  • T Yokogawa; Y Watanabe; Y Yotsumoto; Y Kumazawa; T Ueda; I Hirao; K Miura; K Watanabe  Nucleic Acids Symposium Series  1991-  (25)  175  -176  1991/12
  • H Tsurui; Y Kumazawa; R Sanokawa; K Watanabe; A Wada; T Shirai  Nucleic Acids Symposium Series  1991-  (25)  149  -150  1991/12
  • Y Kumazawa; T Yokogawa; K Miura; K Watanabe  Nucleic Acids Symposium Series  1988-  (19)  97  -100  1988/12
  • Gene organization of tRNAs and their secondary structures found in starfish mitochondrial genome
    T Araki; S Asakawa; Y Kumazawa; K Miura; K Watanabe  Nucleic Acids Symposium Series  1988-  (20)  93  -94  1988

Awards & Honors

  • 2017/09 日本学術振興会 科研費第一段審査員表彰
     「有意義な審査意見を付し公平・公正な審査に大きく貢献」 
    受賞者: 熊澤 慶伯
  • 2010/10 日本学術振興会 科研費第一段審査員表彰
     「模範となる審査意見を付し公平・公正な審査に大きく貢献」 
    受賞者: 熊澤慶伯
  • 2007/10 The Best Article Award, Ichthyological Society of Japan
     Molecular phylogenetic analyses of snakeheads (Perciformes: Channidae) using mitochondrial DNA sequences. 
    受賞者: Xia Li;Prachya Musikasinthorn;Yoshinori Kumazawa
  • 2004/08 Young Scientist Initiative Award, Society of Evolutionary Studies, Japan
     Historical biogeography of freshwater fishes in Osteoglossidae 
    受賞者: 熊澤慶伯

Research Grants & Projects

  • 日本学術振興会：科学研究費補助金
    Date (from‐to) : 2019/10 -2025/03 
    Author : 熊澤 慶伯; 武藤 望生; 渋川 浩一; スティアマルガ デフィン
     
    2021年度も引き続き新型コロナウイルス感染症の影響で、日本側研究者がインドネシアを訪問して現地調査を実施できなかった。そこでインドネシアおよびタイの研究協力者による魚類サンプル採集を複数回実施した。インドネシアでは、9月－10月にジャワ島東部・中部、スマトラ島西部、ボルネオ島南部、バンカ島で、12月－2月にジャワ島中部・西部、スマトラ島東部・西部、バンカ島でサンプルを収集した。一方タイでは、10月－12月にマレー半島の西岸に位置するプーケット県・ラノン県、マレー半島の東岸に位置するソンクラー県、首都バンコク周辺の数県でサンプル採集を実施した。主要河川の河口域や湖沼を中心に、ハゼ目のハゼ科・オクスデルクス科・ノコギリハゼ科・カワアナゴ科などを構成する約50種の淡水・汽水魚類標本を採集できた。また、スズキ目20科の約40種を中心とした沿岸魚類の標本も収集できた。 これらの標本の一部は、インドネシア政府またはタイ政府の許可を得て、研究代表者の研究室に提供され、本科研費研究課題の研究協力者になっている留学生を中心に、国際共同研究体制のもとで系統分類学的研究を行なった。組織標本については、そこからDNAを抽出して、ミトコンドリアDNAにコードされるシトクロムオキシダーゼサブユニットI遺伝子の塩基配列を決定し、分子系統解析を実施した。ホルマリン固定された体標本については、形態学的な分析を行い、既存の分類学的情報による種同定と分子情報に基づく系統関係の対比を行った。ハゼ目オクスデルクス科ゴビオプテルス属やスズキ目ツバメコノシロ科ミナミコノシロ属などの分類群において、従来の分類学的情報では認識できていなかった新種がいることを示唆するデータが得られた。 一方、本科研費研究課題の国際共同研究チームのメンバー間の情報交換を行うために、zoomを利用した科学セミナーを3月7日に公開で実施した。
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2017/04 -2022/03 
    Author : 倉林 敦; 熊澤 慶伯; 森 哲; 土岐田 昌和; 澤田 均
     
    The genus Breviceps is known as a strange tetrapod in which males and females mate by gluing their bodies together using “glue secretion” from their skin. We have studied the glue secretion, which have remained a mystery for 60 years, and have gained new knowledge on their physical characteristics such as adhesive strength and duration, chemical composition such as water and amino acid contents, and glue proteins and their candidate genes. Furthermore, fieldwork was conducted in South Africa, where the adhesive strength of glue was measured in 13 Breviceps species, and differences in glue adhesion between these species were found. Furthermore, which morphological and ecological factors are responsible for the strength of glue adhesion between species was examined.
  • カメ類のミトコンドリア遺伝子と核遺伝子の大量比較に基づく分子進化特性の解明
    日本学術振興会：科学研究費補助金 基盤研究(C)(一般)
    Date (from‐to) : 2015/04 -2019/03 
    Author : 熊澤 慶伯
  • 爬虫類ミトコンドリアにおける遺伝子発現様式の多様性と進化
    日本学術振興会：科学研究費補助金 挑戦的萌芽研究
    Date (from‐to) : 2012/04 -2014/03 
    Author : 熊澤 慶伯
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2010/04 -2012/03 
    Author : KUMAZAWA Yoshinori
     
    We conducted high-throughput analyses using 4 squamate species and determined cDNA sequences of many highly expressed genes in the liver. Using the Blast analyses, we assessed the similarity of the cDNA representation between species, as well as the occurrence of paralogy for the highly expressed genes. Tree analyses suggested the phylogenetic position of snakes.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2008/04 -2012/03 
    Author : KUMAZAWA Yoshinori
     
    We established a method to sequence multiple complete mitochondrial genomes in parallel with the high-throughput sequencer. The efficiency and accuracy in the sequencing was confirmed using several reptilian individuals that had been sequenced for their mitogenomes manually. We have obtained dozens of complete or nearly complete mitogenomes to find new examples of gene rearrangements, as well as phylogenetic relationships of geckos.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2008/04 -2012/03 
    Author : KUMAZAWA Yoshinori; MOTOMURA Hiroyuki; IWATA Akihisa
     
    We collected freshwater fish specimens from 6 Southeast Asian countries and they cover at least 8 orders, 27 families and 123 species. Taxonomic investigations, as well as molecular phylogenetic analyses of some of these groups were conducted. Based on the reliable phylogenetic framework, we discussed historical biogeography of snakeheads and catfishes in relation to paleoenvironmental changes in these regions.
  • Channa属タイワンドジョウ類の分類に関する研究
    藤原ナチュラルヒストリー振興財団：第１４回学術研究助成（魚類学）
    Date (from‐to) : 2006/04 -2007/03 
    Author : 熊澤 慶伯
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2005/04 -2007/03 
    Author : KUMAZAWA Yoshinori; HASEGAWA Masami
     
    Complete or nearly complete mitochondrial DNA sequences have been determined from various species of lizards that represent major families of the order Squamata. Together with previously published mitogenomic sequences of other vertebrate taxa, we have conducted molecular phylogenetic analyses. Reliable phylogenetic relationships have been established by the maximum-likelihood method and divergence times were estimated using a Baysian method without assuming the molecular clock. Biogeographic hypotheses were evaluated in light of these molecular results and independent geological and paleontological data Our major findings are the following. 1) Divergences between major lizard families predate the large-scale continental fragmentation during Cretaceous time, except for the divergence between Agamidae and Chamaeleonidae that likely occurred in the mid-Cretaceous. 2) On the other hand, most familial radiations of snakes postdate the Cretaceous/Tertiary boundary. 3) The break-up of Pangea into Laurasia and Gondwanaland may have been correlated with some shallower divergences of lizards, e.g., between Eublepharinae and Gekkoninae. Other findings include the first characterization of gene inversion in vertebrate mitochondrial geneomes in the proline tRNA gene of Draconinae agamids.
  • ナイルスッポンの種の保全に向けた分子系統学的研究
    大幸財団：第１４回外国人来日研究助成
    Date (from‐to) : 2006/02 -2007/02 
    Author : 熊澤 慶伯; サヤド アメル
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2002/04 -2005/03 
    Author : KUMAZAWA Yoshinori; NISHIDA Mutsumi
     
    During the granted period, we have sequenced mitochondrial DNAs of various reptiles. These data have been characterized in both the evolution of mitochondrial genome organization and the pattern and timing of phylogenetic divergences. We found that mtDNAs of some reptile groups (e.g., snakes, varanids, agamids, and cordylids) have distinct gene organizations from the typical organization found in most vertebrates. We then addressed when and how these gene rearrangements took place on ancestral lineages of each group by comparing sequences of the corresponding mtDNA region among relevant taxa. With respect to phylogenetic matters, the following implications were obtained. 1) Lacertilia can be divided into four groups mostly corresponding to infraorders suggested by morphological studies, 2) Amphisbaenia is nested within Lacertilia and is the most closely related to Lacertidae, 3) Among the four lizard infraorders, Gekkota rather than Iguania diverged first, 4) Snakes are not closely related to Varanoidea, and 5) Lizard families have deep divergences extending to Triassic and Jurassic.
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 2002 -2004 
    Author : 熊澤 慶伯; サヤド アメル
     
    アガマ科トカゲ類の系統進化と古環境変動の関係を探るために、分子系統学的な研究を行なった。オーストラリアに生息するアガマ類であるフトアゴヒゲトカゲから、ミトコンドリアDNAの全塩基配列を決定した。16751塩基対の塩基配列中に、13コのタンパク質遺伝子、2コのrRNA遺伝子、22コのtRNA遺伝子に加え、2コの制御領域が同定された。重複した制御領域は、NADHデヒドロゲナーゼサブユニット5遺伝子と同サブユニット6遺伝子の間に挿入されていた。この新しい制御領域は、オーストラリア及びニューギニア原産のアガマ類のミトコンドリアDNAにおいて共通に見られたが、アジアやアフリカのアガマ類においては存在しないことも分かった。制御領域の塩基配列を調べたところ、種間の比較では大きく塩基配列が異なるが、同種内の重複した制御領域の塩基配列は殆ど同一であることが分かった。そのことから制御領域の塩基配列が種内で協調進化していることが示唆された。次にミトコンドリアDNAの一部領域の塩基配列を用いて分子系統樹を構築し、系統間における分子進化速度の一定性を仮定しないThorneとKishinoの方法を用いて分岐年代を推定したところ、オーストラリア・ニューギニアのアガマ類が単系統群を成し、漸新世ころにアジアの姉妹種(Physignathuscocincinus)と分岐したらしいことが示唆された。オーストラリア・ニューギニアのアガマ類の起源は、中生代の大陸分裂に伴う分断ではなく、ワレス線を超えての分散に求められるようである。
  • アジアロワナの保全に有効なDNAマーカーの開発
    平和中島財団：アジア地域重点学術研究助成
    Date (from‐to) : 2002/04 -2003/03 
    Author : 熊澤 慶伯; 西田 睦; ドジョコ イスカンダル; ウィドド
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2000/04 -2002/03 
    Author : KUMAZAWA Yoshinori
     
    I determined complete nucleotide sequences of mitochondrial genomes from representatives of several squamate families and conducted molecular phylogenetic analyses using nucleotide or amino acid sequences of mitochondrial genes. Squamate mitochondrial genomes thus sequenced had the typical gene organization that had been found for most other vertebrates, except in that Komodo monitor had peculiar gene rearrangements in its mitochondrial DNA. Phylogenetic analyses suggested that 1) extant snakes and lizards are monophyletic to each other, 2) Iguania does not represent the eariest lizard lineage, and 3) the blind snake is a sister lineage to other more advanced snakes. These findings add independent phylogenetic information to the conventional evolutionary view mostly based on morphology. I am interested in obtaining more data to understand higher phylogenetic relationships of reptiles.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2000 -2001 
    Author : NISHIDA Mutsumi; KUMAZAWA Yoshinori
     
    Genetic information encoded on the DNA provides important makers for estimating genealogy, population structure, phylogeny, and evolution of organisms. However, it has become apparent that obtaining enough genetic information from the nuclear genome is a rather difficult task because the nuclear genome is a very complex entity in which many genes are duplicated. In this context, preferable is the mitochondrial (mt) genome because of its simplicity. Mitochondrial genomes (and their genes) in "advanced" animals are homologous undoubtedly and are inherited without recombination, and thus they are attractive for phylogenetic and population genetic researches as an important information source. In this project, we determined and compared complete nucleotide sequences of the mt genomes from many fishes representing major lineages of fish, and then tried to estimate comprehensive phylogenetic framework of teleostean fishes on the basis of the resultant large DNA dataset. Thanks to further development of experimental procedures, equipments, and our research group, we have sequenced complete mt genomes from more than 200 species, which number exceeded ten times as many as what we first aimed to sequence. From the sequence data, various new types of gene arrangement deviated from that of the common vertebrate were found. Phylogenetic analysis of the sequence data also provided many new findings on the relationships among basal teleosts. One of important findings is that the Elopomorpha which includes eels is found to be much more basal in the teleostean phylogeny than assumed previously.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 1998 -1999 
    Author : NISHIDA Mutsumi; KUMAZAWA Yoshinori
     
    Though the mitochondrial DNA (mtDNA) has been utilized for population and phylogeny analysis of fishes as a primary source of genetic markers, its evolutionary characteristics have not been clarified enough. In this project, evolutionary characteristics of the mtDNA were examined through analyzing the two ribosomal RNA genes, several protein-coding genes, and the control region. In addition, by using sequence data from these genes, population structure analysis and phylogenetic analysis of closely related species as well as distantly related species of fishes were made. Main points of the results are as follows. 1) The control region is useful for population and phylogeny analysis of intraspecific populations or closely related species because of its high variability, but there are some .exceptions that this region is not so variable. 2) Phylogenetic information from the ribosomal RNA genes is sometimes not enough for resolving phylogenetic relationships among distantly related groups such as families. 3) For analysis of deep-branches, compilation of data from many protein-coding genes appears to be useful. 4) A "molecular clock" from a couple of protein-coding genes was calibrated for fishes. During this study, an effective method for amplifying and sequencing of a total mitochondrial genome of fishes was established by utilizing so-called the long PCR techniques. In the next step of this study, the new method can be fully utilized in obtaining and characterizing complete mtDNA sequences from many fishes, and the resulting sequence data will be effectively used for examining phylogenetic relationships of major groups of fishes in detail.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 1997 -1999 
    Author : OZAWA Tomowo; NOBUHARA Takami; KUMAZAWA Yoshinori
     
    Molecular phylogenetic analyses were made for a number of animal groups including terrestrial and marine mammals (Cervidae, Bovidae, Suidae, Sirenians, Cetacea, Pinnipedians), euteleostean Perciforms and marine gastropods (Umboniinae, Turbiniidae, Potamididae, Batillariidae and Buccinidae), based on the nucleotide sequence data of mitochondrial 12s and 16s rRNA genes and cytochrome b gene. Our phylogenetic analyses revealed that speciation events occurred synchronously among a number of animal group in both terrestrial and marine ecosystems, suggesting that this mass- speciation events were induced by the major climatic events in the Cenozoic. In this study, a new schema on the chlonological and geographical distribution of the Japanese Neogene and Quaternary shallow marine warm-water molluscan faunas is also presented in relation to the Neogene warmmarine climatic events in the Pacific. The present study revealed that many warm-water species invaded from the south into the mid-latitudes during the warm events and their settlements and geographical isolation around the Japanese Islands after the climatic optima led to mass-speciation. The warm events repeatedly made renewal of the faunal composition and finally have established the preset-day Kuroshio fauna. In this study we summarized the range charts of the Neogene and Quaternary marine molluscs in Japan to show clearly the facts of mass-speciation events. Papers on the molecular phylogenetic analysis of the Cervidae, Cetaceans and euteleostean Perciforms were published on the international scientific journals and text-book.
  • 日本学術振興会：科学研究費補助金
    Date (from‐to) : 1997/04 -1998/03 
    Author : 熊澤 慶伯; 小澤 智生; 西田 睦
     
    スズキ目を主体とした14種の真骨魚類と2種の全骨魚類について、ミトコンドリアDNAにコードされるcytb遺伝子及びND2遺伝子の塩基配列を決定した。南米とアフリカの淡水性カワスズメ類の系統分岐時期と両大陸の分離年代(100Ma)が概ね一致するとの合理的な仮定のもとに、両遺伝子のアミノ酸配列(計728座位)に基づき上記魚類の分岐年代を推定した。その結果、真骨魚類の目間の分岐は三畳紀にまでさかのぼる、スズキ目の科間の分岐はジュラ紀から白亜紀初頭にまでさかのぼる、ことが示唆された。化石記録によれば、真骨魚類の目レベルの多様化は白亜紀に、スズキ目の科レベルの多様化は主としてK/T境界から始新世初頭までの短い期間に集中して起きたことが示唆されている。本研究で分子データから得られた分岐年代は、これら化石記録の出現時期をいずれも大幅に上回る。従来の古生物学では、多様化した化石の初出現時期がそれら系統間の分岐年代にほぼ等しいと解釈されてきたが、この解釈では本研究の結果を説明できない。そこで我々は、化石記録の出現時期は個体数(種の適応度)の急激な増加あるいは生息環境(化石の堆積場所)の変化が起きた時期と捉えるべきであり、それは必ずしも生物系統が適応放散した時期を表すものではない、という挑戦的な仮説をたてることにした。恐らく真骨魚類は激しい海洋環境変動が起きたP/T境界の前後で目レベルの多様化を既に遂げており、ジュラ紀/白亜紀境界付近でスズキ目の科レベルの多様化も起きていた。しかし、中生代を通じて真骨魚類は既存の魚類(全骨類等)のニッチを奪うことができず、K/T境界後に多量に化石記録が認められるようになるまでどこかでひっそりと生き延びていたのであろう。我々の化石記録の新解釈に一般性があるとすれば、専ら化石記録に基づいて構築されてきた顕生代の生物進化史は分子系統学によって大幅に改訂される可能性も考えられる。
  • 日本学術振興会：科学研究費補助金
    Date (from‐to) : 1996/04 -1997/03 
    Author : 熊澤 慶伯
     
    太古代地球における生命と地球の共進化を解明するために、遺伝子の塩基配列を用いた分子進化学的アプローチを試みた。まずセレノシステイン特異的伸長因子の遺伝子(se1B)に着目し、既知の大腸菌se1Bとの相同性を指標にして古細菌の一種であるメタン細菌からse1B遺伝子を同定した。アミノ酸非特異的伸長因子tufA、開始因子infB、se1Bなど互いに相同性を持つ遺伝子群を含んだ分子系統樹を作製したところ以下のことが示唆された。1)初期生物において開始因子と伸長因子の役割が分かれた後になってセレン化合物を特異的に利用する伸長因子が誕生した。2)Doolittleらによって計算された全現生生物につながる共通祖先の推定年代(約20億年前)を基準とすれば、開始因子と伸長因子の分岐は約32億年前、セレンを生物が利用するようになったのは約30億年前のことと推定された。3)古細菌と真核生物が真正細菌に対して近縁であることが支持された。セレノシステインは生体内の過酸化水素を除去する役割を持つグルタチオンペルオキシダーゼの活性中心に位置することが知られている。従って30億年前には既に酸素呼吸を行う生物が出現しており、酸素呼吸の副産物として発生する過酸化水素の除去を行う必要性が生物に生じていたのかもしれない。次に無酸素呼吸系に関与する遺伝子がいつごろ誕生したかを探るために、真正細菌で見出されている無酸素呼吸系遺伝子が古細菌にも存在するかどうかを調べた。現時点までにフマル酸還元酵素遺伝子(frd)がメタン細菌にも存在することが分かり、無酸素呼吸系遺伝子の一部は少なくとも20億年前には誕生していたことが示唆された。しかし前述の伸長因子の場合と異なり、frdに対して明確な相同性を示す他の遺伝子群を見出せなかったため、20億年前から先にどのくらい遡るのかについては不明とせざるをえなかった。この点は今後に課題を残した。
  • 日本学術振興会：科学研究費補助金
    Date (from‐to) : 1995/04 -1996/03 
    Author : 熊澤 慶伯
     
    ミトコンドリアDNA(mtDNA)の遺伝子配置は哺乳類、両生類、魚類などの脊椎動物間で極めてよく保存されている。しかし本研究の結果、ヘビ類mtDNAにおいては著しい遺伝子配置変動があることが明らかとなった。本研究ではヘビ亜目を代表する10数種について、既知の脊椎動物mtDNAにおけるtRNA遺伝子クラスター領域(IQM領域、WANCY領域)の塩基配列を解析し、以下の事実を明らかにした。1)原始的なヘビ類とされるメクラヘビ上科の代表種は、いずれもWANCY領域中のL鎖複製起点様ヘアピン構造を欠失していた。2)メクラヘビ上科のうちホソメクラヘビ科に分類される種では、いずれもGln-tRNA遺伝子がIQMからWANCY領域へ転位していた。3)メクラヘビ以外のヘビ類はいずれもIQM領域中に約1.5kbpもの長挿入断片が見出された。これらの事実からメクラヘビ上科及びホソメクラヘビ科の単系統性が強く示唆された。また上記挿入断片は、他のmtDNAにおける(複製や転写の)コントロール領域及び周辺のtRNA遺伝子と相同な配列から成ることが分かったため、メクラヘビ類以外のヘビ類の共通祖先においてコントロール領域近傍からIQM領域へ転位したものと判断された。しかし驚くことに、コントロール領域が本来存在するはずの箇所(12SrRNA遺伝子とシトクロムb遺伝子の間)をヒメハブにおいて解析したところ、IQM領域に挿入されているのと全く同一のコントロール領域様配列が存在していた(但し隣接するPro-tRNA遺伝子は欠失していた)。一つのmtDNA分子中に2ヶ所のコントロール領域様配列が存在する事実は、LA-PCRを用いた別の実験により更に裏付けられた。以上の結果は、2ヶ所のコントロール領域間での遺伝子交換がかなり頻繁に行われている可能性を示唆し、mtDNA遺伝子の配置変動における分子機構を探る上で有用な題材を提供するものと思われる。
  • 日本学術振興会：科学研究費補助金
    Date (from‐to) : 1995/04 -1996/03 
    Author : 熊澤 慶伯
     
    生命と地球の共進化の実態解明に向けて、本年度は「酸化鉄層の形成に関与する生物因子の解明」に焦点を絞り、野外調査及び実験研究を行った。現生の日本で酸化鉄層が形成されつつある代表的フィールドとして長野県濁川源泉地帯に注目した。酸化鉄層の生成環境に関して二度の野外調査を行い、この源泉水が高濃度(50ppm)の二価鉄を含み還元的(Ehは292mV)かつ弱酸性(pH5.8)の状態にあること、源泉付近に大量に生成した酸化鉄の赤茶色堆積物を顕微鏡観察すると高密度にバクテリア様の集塊が見られること等を明らかにした。この堆積物から抽出したDNAを基に、リボソームRNA遺伝子をポリメラーゼ連鎖反応によって増幅して分子系統解析した結果、この赤茶色堆積物中に生息するバクテリアの過半数は鉄酸化細菌Gallionella ferrugineaの近縁種であることが判明した。従って、この堆積物全体としては相当数の鉄酸化細菌が生息し、源泉水から供給される二価鉄の酸化に寄与していることが示唆された。次に採取した源泉水中の二価鉄濃度の減少が堆積物の添加によってどの程度促進されるかを経時的に定量した。その結果、堆積物を添加することによって二価鉄濃度の急激な(初速度で約10倍)減少が見られたが、驚くことに加圧加熱滅菌した堆積物を加えても添加後初期においてはこれに匹敵する効果を生むことが分かった(ただし添加後2時間以降は加圧加熱滅菌しない場合の方が、より強い効果を現した。)このことは、堆積物中の鉄細菌による生物学的な酸化以外に、堆積物中に既に存在する酸化鉄や有機物等による二価鉄の酸化・吸着も二価鉄濃度減少の有力要因であることを示唆している。こうしたことから、大気中の分子状酸素濃度が現在より低く二価鉄の空気酸化が起きにくかった太古代においては、大量の酸化鉄層がバクテリアの直接的・間接的作用によって形成された可能性もあると推論された。
  • The evolution of mitochondrial tRNAs in birds
    Alfred P. Sloan Foundation：The Alfred P. Sloan Postdoctoral Award for Molecular Studies of Evolution
    Date (from‐to) : 1991 -1993 
    Author : 熊澤 慶伯
  • 日本学術振興会：科学研究費補助金
    Date (from‐to) : 1990/04 -1991/03 
    Author : 熊澤 慶伯

Teaching Experience

  • Introduction to Natural Sciences and Sustainable Development Goals (SDGs)Introduction to Natural Sciences and Sustainable Development Goals (SDGs) Nagoya City University
  • Introduction to Environmental Science for Humanities StudentsIntroduction to Environmental Science for Humanities Students Nagoya City University
  • Biological Information IBiological Information I Nagoya City University

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