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2015 Fiscal Year Annual Research Report

糞化石を用いた古生代末大絶滅事変後の海洋食物網の復元

Research Project

Project/Area Number 15J06594
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中島 保寿  東京大学, 大気海洋研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Keywords糞化石 / 脊椎動物 / P/T境界 / 海洋生態系 / 捕食者 / 大量絶滅からの回復
Outline of Annual Research Achievements

2015年度は主に糞化石標本の採集、剖出および観察を行った。ヨーロッパ、北米、日本の三畳系海成層からすでに得られている糞化石標本については、剖出作業と、デジタル顕微鏡および簡易走査型電子顕微鏡を使った内容物の観察を行った。その結果、ヨーロッパの糞化石標本からは魚類や爬虫類など脊椎動物の化石が多く含まれていたのに対し、北米および日本の標本では骨格などの包有物は極めて稀で、大部分が有機物に富むリン酸塩質の基質で構成されていることがわかった。
また、夏季には合肥工業大学と共同で、南部中国の三畳系海成層から得られる糞化石の発掘および標本調査を行った。その結果、下部・中部三畳系から多数の糞化石が得られた。特に、Hupehsuchiaなど特殊な海生爬虫類が発見されることで知られる湖北省の下部三畳系からは、大型の捕食者が排泄したとみられる糞化石が確認された。
現時点での知見をまとめると、ペルム紀末の大量絶滅の直後にあたる前期三畳紀には、パンゲア超大陸の内陸海(テチス海)に位置していたヨーロッパや南部中国などでは、魚類や爬虫類など海棲脊椎動物同士の被食-捕食関係が一般的に成立しており、多くの場合大型捕食者である海生爬虫類も被食者となり得た一方で、当時の外洋であるパンサラッサ海沿岸部にあたる日本や北米では、魚竜類など大型の捕食者も、脊椎動物以外の餌生物に依存していたと仮説付けられた。
この仮説を地球化学的な手法により検証すべく、日本の三畳系から得られた糞化石の炭素および窒素安定同位体比を予察的に測定した。しかし、得られた炭素同位体比は現在の海洋棲捕食者から予想される値と比べ極端に低く、餌生物の栄養段階よりも、微生物の分解作用や続生作用が強く影響していることが示唆された。今後は、糞に含まれる餌生物の硬組織に対する微小領域の同位体分析など新たな手法も視野に入れ、実験計画の見直しを図る。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

採用初年度である平成27年度に、日本の東北地方や、ヨーロッパ各地方(オランダ、スイス、ドイツ)、北米のネバダ州などの三畳系から採集された糞化石について、標本の剖出作業と内容物の顕微鏡観察を行った。また、中国の研究者と連携し、貴州省、雲南省、安徽省の三畳系で活発にフィールドワークを行い、多数の糞化石サンプルを採集した。観察の結果、中国やヨーロッパなどの内陸海と、日本やネバダなど公海に接している海域では糞に含まれる生物の化石の組成に違いがあることが分かり、一定の成果が得られたといえる。ただし本研究の主軸のひとつである炭素・窒素安定同位体比分析に関しては、化石の保存状態による影響が大きく期待する程の成果が得られておらず、今後分析方法やデータの補正方法に改良の余地がある。

Strategy for Future Research Activity

まず、昨年度の調査で極めて多様な内容物が確認された中国の三畳系の糞化石について、追加調査と分析を重点的に行い、ヨーロッパ・北米・日本の標本と比較を行っていく。さらに今後の方針としては、デジタルマイクロスコープおよびSEMを用いた内容物の観察を主な分析方法として、分類学的な検討を行っていく。これに加え、IsoPrimeを用いた全サンプルの炭素・窒素同位体比分析、nanoSIMSを用いた微小領域の同位体比分析、およびレーザーアブレーションICP質量分析計を用いた微量元素組成分析を補助的な手法として取り入れ、被食生物の栄養段階の解明を目指した解析を行っていく。

  • Research Products

    (11 results)

All 2015 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Bonn(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      University of Bonn
  • [Int'l Joint Research] University of Zurich(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      University of Zurich
  • [Int'l Joint Research] 合肥工業大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      合肥工業大学
  • [Int'l Joint Research] National Museum of Natural History(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      National Museum of Natural History
  • [Int'l Joint Research] Russian Academy of Science(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      Russian Academy of Science
  • [Journal Article] Discovery of the early Spathian (late Olenekian, Early Triassic) ammonoid Tirolites in the Hiraiso Formation, South Kitakami, Northeast Japan2015

    • Author(s)
      Shigeta, Y. and Nakajima, Y
    • Journal Title

      Paleontological Research

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Sphenodus (Chondrichthyes, Neoselachii) from the Upper Cretaceous in Nakagawa Town, Hokkaido, Japan2015

    • Author(s)
      Kanno, S., Nakajima, Y., Hikida, Y. and Sato, T.
    • Journal Title

      Paleontological Research

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] The evolution of plesiosaur bone histology: evidence from long bones and vertebrae2015

    • Author(s)
      Sander, P. M., Hayashi, S., Houssaye, A., Nakajima, Y., Sato, T. and Wintrich, T
    • Organizer
      75th Annual Meeting, Society of Vertebrate Paleontology
    • Place of Presentation
      Hyatt Regency Dallas,テキサス,アメリカ合衆国
    • Year and Date
      2015-10-13 – 2015-10-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スッポンの起源、および「中期」白亜紀超温室地球での地理的放散2015

    • Author(s)
      中島保寿,Igor G. Danilov,平山 廉,薗田 哲平,Torsten M. Scheyer
    • Organizer
      日本地質学会第122年学術大会
    • Place of Presentation
      信州大学,長野市,長野県
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [Presentation] The evolution of plesiosaur bone histology: new evidence from new finds2015

    • Author(s)
      Sander, P. M., Hayashi, S., Houssaye, A., Nakajima, Y., Sato, T. and Wintrich, T.
    • Organizer
      3rd International Symposium on Paleohistology
    • Place of Presentation
      University of Bonn,ボン,ドイツ
    • Year and Date
      2015-07-02 – 2015-07-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 水棲爬虫類コリストデラの骨内リモデリングに見られる特異性2015

    • Author(s)
      中島保寿,松本涼子
    • Organizer
      日本古生物学会2015年年会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所,つくば市,茨城県
    • Year and Date
      2015-06-26 – 2015-06-28

URL: 

Published: 2016-12-27   Modified: 2022-02-16  

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