【研究分野】地質学

【研究領域課題番号】15H02142 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

堆積物 / オスミウム同位体 / 地球表層環境 / 大規模火成活動 / 隕石衝突 / 大量絶滅 / 化石年代 / 古環境 / 地質境界 / 表層環境 / 堆積岩 / 進化 / 海洋環境変動 / ストロンチウム同位体 / 放散虫 / 有孔虫 / 地球史 / 同位体 / 環境変動 / 層序 / 年代 / 化石 / オスミウム / チャート / 微化石年代 / 海水のOs同位体 / 大規模環境変動 / 環境変動モデリング

【研究成果の概要】

本研究成果により，(1)顕生代の保存状態のよい堆積岩試料の化石による詳細な解析が進み，年代制約が大きく進展した。例えば，国内で新たなジュラ紀-白亜紀境界層の発見に至るなどの成果が得られた。(2)チャート層を1枚ずつ同位体分析することが可能になり，高年代解像度で変動を追うことが可能となった。その成果の1つとして，後期三畳紀の堆積岩のストロンチウム，オスミウム同位体の上昇から，パレオテチス海の収縮に伴う造山運動が環境変動を引き起こすことが明らかになるなど多くの成果が得られた。(3)上記の成果の融合により，大量絶滅や環境変動などを引き起こす原因となったイベントをより確実に示すことが可能となった。

【研究の社会的意義】

オスミウム，ストロンチウムを初めとする多くの同位体測定が微量の試料の分析で可能となり，薄い層の分析によって年代解像度が大きく上がった。それによって，これまで見えなかったものが見えるようになった学術的・社会的意義は大きい。例えば，コロンビアリバー洪水玄武岩が原因と考えられる千数百万年前のオスミウム同位体比の変動を海底掘削コア試料の詳細分析によって明らかにした。同様に，三畳紀末期に起きたと考えられるが，詳細が不明だった炭素循環変動に関して，炭素循環変動が最初の大規模火成活動よりも後に起き，炭素循環変動の根本原因はCAMPと関連していたことが，犬山地域の深海堆積物を用い，初めてデータとして示された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】37,830千円 (直接経費: 29,100千円、間接経費: 8,730千円)

【研究分野】地質学

【研究領域課題番号】13440149 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

石灰質マイクローブ / 浅海成炭酸塩 / 古気候 / 海水準 / 大量絶滅事件 / 大型造礁生物 / シアノバクテリア / 炭酸塩堆積物 / 進化 / 大量絶滅 / 炭酸塩アトラス / 古環境変動 / 生物進化 / 海山型石灰岩 / 礁生態系 / パンサラッサ海

【研究成果の概要】

本研究計画の成果の一部はすでに国内外の学術誌に投稿・印刷され,学会等において講演されている.主な研究成果は以下のように要約できる.
1.浅海成炭酸塩堆積物のきわめて多様な石灰質マイクローブ(主にシアノバクテリア)が多数の層準で確認された.年代範囲はシルル系から第四系(現世)におよぶ.
2.石灰質マイクローブは,浅海成炭酸塩堆積物のさまざまな堆積相において見いだされ,多彩な環境における重要な炭酸塩生産者あるいは礁性堆積物における堆積物固定-連結者として出現する.
3.ペルム紀・三畳紀境界期(約250Ma)の生物大量絶滅事件,石炭紀後半の地球寒冷化など,大型骨格性造礁生物の衰退・絶滅期に大きく繁栄し,環境荒廃期における重要な炭酸塩堆積物生産者としての役割を担った.
4.石灰質マイクローブを主要構成要素とするさまざまな礁性堆積物,生物構築構造が各時代から記載された.これらの堆積物は,海底同時セメントをしばしば伴って,小規模ながらマウンド状の礁性地形を形成していたと考えられる.
以上のような成果から,マイクローブ堆積物増加期の環境因子(水温,塩分濃度,大気炭酸ガス分圧,海水準変化など)変動を詳細かつ定量的に理解するために,地球化学的手法を導入した研究の必要性が指摘できる.本研究課題のメンバーによってそうした手法・観点での基礎的研究がすでに開始されている.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2001 - 2003

【配分額】15,300千円 (直接経費: 15,300千円)

【研究分野】系統・分類

【研究領域課題番号】08041162 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

古生物学 / 海底洞窟 / 二枚貝類 / 巻貝類 / 進きた化石 / 貝形虫類 / 進化 / 大量絶滅 / 生きた化石 / 実形虫類 / 海洋生物学 / 生物地理 / 生きている化石 / 軟体動物 / 甲殻類

【研究成果の概要】

研究代表者は、海底洞窟性巻貝のムシロガイ科、ソビエツブ科の分類学的研究を進め、多数の新種を見いし(貝類学雑誌に発表)、パラオの1海底洞窟から、アマオブネガイ類に類縁の可能性のある未知種(新属・新種)を発見した(発表予定)。この巻貝は、これまで知られているどのグループにも類似しない風変わりな形態を持ち、海底洞窟特有のグループと判断された。
研究分担者の速水は、二枚貝類の殻サイズの時代変化と海底洞窟の同類の繁殖戦略の比較から、地質時代の生物の大量絶滅の要因について、新たな仮説(貧栄養仮説)を提唱した(遺伝に発表)。深海と同様に、海底洞窟の二枚貝類は貧栄養環境への適応として、殻サイズが極端に小さい。大量絶滅時には、その前後の時代と比べて、二枚貝類は小型化していることをつきとめた。限石衝突や他の地質的事変が海洋の貧栄養をもたらし、その結果、大型種(或いはグループ)が差別的に絶滅したものと解釈された。
研究分担者の武田は、パラオの海底洞窟の調査から、6種のカニ類を見いだした(Natural Environmental Sci.Res.に発表)。これらのうち、クモガニ科のSchlzophyrys dahlakは、これまで紅海南部にのみ知られていた種で、ワタリガニ科のCharybdis paucidentataはペルシャ湾、紅海と西インド洋に知られていた種である。また、ワタリガニ科の3種(オオハシカルパガザミ、ナキガザミ、Charybdis paucidentata)は、海底洞窟特有の種である可能性が強く示唆された。
研究分担者の田吹等は、海底洞窟から新たな「生きた化石」貝形虫の新属新種を見いだし、その起源を論じた(イギリス古生物学会誌に発表予定)。この新属は、深海に棲むCardobairdiaから進化したもので、捕食者の少ない海底洞窟に適応することで生き残ったと考えた。

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1996 - 1998

【配分額】25,700千円 (直接経費: 25,700千円)