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2012 Fiscal Year Annual Research Report

旧人・新人時空分布と気候変動の関連性の分析

Planned Research

Project AreaReplacement of Neanderthals by Homo sapiens: testing evolutionary models of learning
Project/Area Number 22101005
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

米田 穣  東京大学, 総合研究博物館, 教授 (30280712)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阿部 彩子  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (30272537)
小口 高  東京大学, 空間情報科学研究センター, 教授 (80221852)
川幡 穂高  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (20356851)
森 洋久  国際日本文化研究センター, 文化資料研究企画室, 准教授 (10282625)
丸川 雄三  国立民族学博物館, 先端人類科学研究部, 准教授 (10390600)
Project Period (FY) 2010-06-23 – 2015-03-31
Keywords古気候復元 / 人類進化 / 年代測定 / 放射性炭素 / 年代較正 / GIS / 生態ニッチモデル / 大気・海洋結合モデル
Research Abstract

本研究では、更新世後期におこった急激な気候寒冷化の繰り返しが、新人と旧人の認知能力に与えた影響について実証的なデータを提示することを目的とする。そのためには、気候に関する時間的変化のみならず、空間的な分布についても情報が必要になる。前者については、氷床コアや石筍などから詳細なデータを得ることが可能となり、全球レベルでの変動が明らかになりつつある。
本研究では、気候変動の時空間的変動を復元するために、大気・海洋結合モデルを用いたシミュレーションを用いて、全球の気候分布図を作成する。限られた計算機資源を最大限に活用するために、グリーンランド沖に淡水を附加するホーシング実験を行い、その差分をもとに、寒冷化イベントの影響を加味する新たな方法を考案した。
旧人・新人の分布についても時空間変動を復元することが必要なため、放射性炭素を中心とした理化学年代データベースを構築した。これまでに報告された理化学年代には信頼性が極めて低いものも含まれており、データの品質を評価して、より正確な分布推定法を新たに構築している。データが比較的まとまっており、石器文化変遷のモデルが提案されているレヴァント地方を対象として、方法論、素材、誤差の大きさなどを用いたシンプルなモデルでも文化変遷の様子をより明確に示すことが可能であることが明らかになった。
上記で得られた気候分布図と旧人・新人分布を比較し、両者の気候変動に対する挙動の相違を客観的に抽出するために、生態学ニッチモデルを応用したシステムを構築した。およそ3万年前と4万年前の寒冷化イベント(HE4とHE5)について、予備的な古気候分布図を利用して、遺跡立地地点の気候条件を評価したところ、新人ではより寒冷な冬にも耐えられるという変化が顕著であることが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

震災の影響でスーパーコンピュータの使用時間が十分でなく、古気候復元に若干の遅れがあったが、新たな実験方法を確立することで、計算時間を節約することに成功した。現在、花粉データとの照合によって、復元された気候分布図の正確性を評価している段階である。
この評価が終了すれば、すでに予備的なデータによって考古学的な応用が可能であることが確認された生態学ニッチモデルで、プロジェクト全体の目的である旧人と新人の分布範囲に関するより正確な予測モデルを構築することができる。また、そのための年代データベースの改良も順調に進呈している。

Strategy for Future Research Activity

平成25年度は、あらたな実験方法で計算された寒冷期・温暖期の気候分布図を用いて、実際の考古学遺跡の分布データとの重ねあわせを、本プロジェクトで開発した新たな生態学ニッチモデルに応用することで、旧人と新人の交替劇に関する客観的なパラメータを抽出する。最初に、気候条件から推定される植生の変化を定量的に推定し、実際に得られている湖沼堆積物コアの花粉データによる方法論の評価を実施し、よりモデルの諸条件についての検討を進める計画である。具体的には、分布域の拡散速度の推定、気候変動による分布域の変動性の比較検討、気候変動の大きな地域と小さな地域における旧人・新人分布域の変動に関する比較研究などが計画されている。さらに、生態学ニッチモデルの改良については、確率論的空間分布モデルを組み入れた生態学ニッチモデルを開発しており、この新しいアプローチが従来法とどのように異なる結果をもたらすのか、複数のモデルによって先行研究が行われている欧州を中心に方法論的な検討も実施する計画である。

  • Research Products

    (27 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 17 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Calcification responses of symbiotic and aposymbiotic corals to near-future levels of ocean acidification2013

    • Author(s)
      Ohki S., Irie T., Inoue M., Shinmen K., Kawahata H., Nakamura T., Kato A., Nojiri Y., Suzuki A., Sakai K., van Woesik R.
    • Journal Title

      BIOGEOSCIENCES

      Volume: 10(11) Pages: 6807-6814

    • DOI

      10.5194/bg-10-6807-2013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anthropogenic influence on sedimentation during the last 100 years inferred from magnetic properties in the Changjiang Estuary, China2013

    • Author(s)
      Wang Y, Oguchi T, Ridd PV, Shen H
    • Journal Title

      ENVIRONMENTAL EARTH SCIENCES

      Volume: 70 Pages: 1671-1680

    • DOI

      10.1007/s12665-013-2254-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Degenerative changes of the spine in people from prehistoric Okhotsk culture and two ancient human groups from Kanto and Okinawa, Japan.2012

    • Author(s)
      Shimoda, Y., T. Nagaoka, K. Moromizato, M. Sunagawa, T. Hanihara, M. Yoneda, K. Hirata, H. Ono, T. Amano, T. Fukumine, and H. Ishida
    • Journal Title

      Anthropological Science

      Volume: 120(1) Pages: 1-21

    • DOI

      10.1537/ase.100925

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Persistence of the cultural landscape in Campani (Soputhern Italy) before the AD 472 Vasuvius eruption: archaeoenvironmental data.2012

    • Author(s)
      Allevato, E., M. Buonincontri, M. Vairo, A. Pecci, M.A. Cau, M. Yoneda, G.F. De Simone, M. Aoyagi, C. Angelelli, S. Matsuyama, K. Takeuchi, and G. Di Pasquale
    • Journal Title

      Journal of Archaeological Sicence

      Volume: 39 Pages: 399-406

    • DOI

      10.1016/j.jas2011.09.026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 交易・植民地時代期のセレベス海離島域における海産資源の利用と漁撈技術2012

    • Author(s)
      小野林太郎、サントソ・ソエゴンド、ジョコ・シスワント・米田穣
    • Journal Title

      東南アジア考古学

      Volume: 32 Pages: 13-28

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Can the Last Glacial Maximum constrain climate sensitivity?2012

    • Author(s)
      Hargreaves JC, Annan JD, Yoshimori M, Abe-Ouchi A
    • Journal Title

      GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS

      Volume: 39 Pages: L24702

    • DOI

      10.1029/2012GL053872

  • [Journal Article] Perturbed physics ensemble using the MIROC5 coupled atmosphere-ocean GCM without flux corrections: experimental design and results Parametric uncertainty of climate sensitivity2012

    • Author(s)
      Shiogama, H., Watanabe, M.,Yoshimori, M., Yokohata, T., Ogura, T., Annan, J.D.,Hargreaves, J.C., Abe, M. Kamae, Y., O'ishi, R., Emori, S., Nozawa, T., Abe-Ouchi, A., Kimoto, M.
    • Journal Title

      CLIMATE DYNAMICS

      Volume: 39 Pages: 3041-3056

    • DOI

      10.1007/s00382-012-1441-x

  • [Journal Article] Temperature-induced marine export production during glacial period2012

    • Author(s)
      Chikamoto, M. O. Abe-Ouchi, A. Oka, A., Smith, S.L.
    • Journal Title

      GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS

      Volume: 39 Pages: L21601

    • DOI

      10.1029/2012GL053828

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sources of multi-decadal variability in Arctic sea ice extent2012

    • Author(s)
      Day, J. J.; Hargreaves, J. C.; Annan, J. D. Abe-Ouchi, A
    • Journal Title

      ENVIRONMENTAL RESEARCH LETTERS

      Volume: 7 Pages: 034011

    • DOI

      10.1088/1748-9326/7/3/034011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of climate models using palaeoclimatic data2012

    • Author(s)
      Braconnot P, Harrison SP, Kageyama M, Bartlein PJ, Masson-Delmotte V, Abe-Ouchi A, Otto-Bliesner B, Zhao Y
    • Journal Title

      NATURE CLIMATE CHANGE

      Volume: 2 Pages: 417-424

    • DOI

      10.1038/NCLIMATE1456

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The thermal threshold of the Atlantic meridional overturning circulation and its control by wind stress forcing during glacial climate2012

    • Author(s)
      Oka, A.; Hasumi, H.; Abe-Ouchi, A.
    • Journal Title

      GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS

      Volume: 39 Pages: L09709

    • DOI

      10.1029/2012GL051421

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assessing confidence in Pliocene sea surface temperatures to evaluate predictive models2012

    • Author(s)
      Dowsett HJ, Robinson MM,Haywood AM, Hill DJ, Dolan AM, Stoll DK, Chan WL, Abe-Ouchi A, Chandler MA, Rosenbloom NA, Otto-Bliesner BL, Bragg FJ, Lunt DJ, Foley KM, Riesselman CR
    • Journal Title

      NATURE CLIMATE CHANGE

      Volume: 2 Pages: 365-371

    • DOI

      10.1038/NCLIMATE1455

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of the Bering Strait on the hysteresis of the ocean conveyor belt circulation and glacial climate stability2012

    • Author(s)
      Hu A, Meehl GA, Han W, Timmermann A, Otto-Bliesner B, Liu ZY, Washington WM, Large W, Abe-Ouchi A, Kimoto M, Lambeck K, Wu BY
    • Journal Title

      PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA

      Volume: 109 Pages: 6417-6422

    • DOI

      10.1073/pnas.1116014109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stability of weather regimes during the last millennium from climate simulations2012

    • Author(s)
      Yiou p. Servonnat J, Yoshimori M, Swingedouw D, Khodri M, Abe-Ouchi A
    • Journal Title

      GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS

      Volume: 39 Pages: L08703

    • DOI

      10.1029/2012GL051310

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Growth-rate influences on coral climate proxies tested by a multiple colony culture experiment2012

    • Author(s)
      Hayashi E, Suzuki A, Nakamura T, Iwase A, Ishimura T, Iguchi A, Sakai K, Okai T, Inoue M, Araoka D, Murayama S, Kawahata H
    • Journal Title

      EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS

      Volume: 362 Pages: 198-206

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2012.11.046

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Climatic forcing of Quaternary deep-sea benthic communities in the North Pacific Ocean2012

    • Author(s)
      Yasuhara M, Hunt G, Cronin TM, Hokanishi N, Kawahata H, Tsujimoto A, Ishitake M,
    • Journal Title

      PALEOBIOLOGY

      Volume: 38 Pages: 162-179

    • DOI

      10.1666/10068.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Holocene sea-level change and Antarctic melting history derived from geological observations and geophysical modeling along the Shimokita Peninsula, northern Japan2012

    • Author(s)
      Yokoyama Y, Okuno J, Miyairi Y, Obrochta S, Demboya N, Makino Y, Kawahata H
    • Journal Title

      GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS

      Volume: 39 Pages: L13502

    • DOI

      10.1029/2012GL051983

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimate of calcification responses to thermal and freshening stresses based on culture experiments with symbiotic and aposymbiotic primary polyps of a coral, Acropora digitifera2012

    • Author(s)
      Inoue M, Shinmen K, Kawahata H, Nakamura T, Tanaka Y, Kato A, Shinzato C, Iguchi A, Kan H, Suzuki A, Sakai K
    • Journal Title

      GLOBAL AND PLANETARY CHANGE

      Volume: 92-93 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2012.05.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Boron and oxygen isotope systematics for a complete section of oceanic crustal rocks in the Oman ophiolite2012

    • Author(s)
      Yamaoka K, Ishikawa T, Matsubaya O, Ishiyama D, Nagaishi K, Hiroyasu Y, Chiba H, Kawahata H
    • Journal Title

      GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA

      Volume: 84 Pages: 543-559

    • DOI

      10.1016/j.gca.2012.01.043

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 古気候変動と交替劇の関係を読み解く方法

    • Author(s)
      米田穣・大森貴之・マーク ディアブ
    • Organizer
      新学術領域研究「交替劇」第5回研究大会
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京千代田区)
  • [Presentation] 保美貝塚出土人骨・獣骨の分析

    • Author(s)
      米田穣・太田博樹・日下宗一郎・覚張隆史・小山荘太郎
    • Organizer
      日本考古学協会第78回総会研究発表会
    • Place of Presentation
      立正大学(東京品川区)
  • [Presentation] 旧人と新人の気候変動の関連性の分析

    • Author(s)
      米田穣・小口高・横山祐典・川幡穂高・阿部彩子
    • Organizer
      第66 回日本人類学会大会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
  • [Presentation] 旧人と新人の進化と気候変動の関連性の分析

    • Author(s)
      米田穣・横山祐典・川幡穂高・阿部彩子・小口高
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合 2012年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
  • [Presentation] The occupation hisotyro on Ishigaki island, Okinawa, Japan, during the late Pleistocene and early Holocene.

    • Author(s)
      Yoneda, M., T. Gakuhari, M. Takigami, Y.I. Naito, Y. Itahashi, S. Itoh, K. Kobayashi, N. Doi, C. Katagiri, S. Yamasaki, M. Fujita
    • Organizer
      The 21st Intrenational Radiocarbon Conference
    • Place of Presentation
      フランス パリ
  • [Presentation] The extinction of Neanderthals and the replacement by modern humans in the light of climate change.

    • Author(s)
      Yoneda, M.
    • Organizer
      NIG Workshop "Evolutionary origins of human populations and their cultural differentiations in relation to the learning tactics through which the Modern man replaced Neanderthal man."
    • Place of Presentation
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • Invited
  • [Presentation] 遺跡出土骨資料の同位体分析からみた縄文時代人の食生態と適応戦略

    • Author(s)
      米田穣・覚張隆史・内藤裕一・力石嘉人・大河内直彦
    • Organizer
      2012年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県福岡市)
    • Invited
  • [Book] 人類の大移動:アフリカからイースター島まで2012

    • Author(s)
      米田穣
    • Total Pages
      83-88
    • Publisher
      朝日新聞社

URL: 

Published: 2015-05-28  

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