Evolution of chemosynthetic communities since the Cretaceous era, with special reference to subbottom structure of methane-seep sites

2008 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 18340165
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Stratigraphy/Paleontology
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: NOBUHARA Takami Shizuoka University, 教育学部, 准教授 (30262843)
• Project Period (FY): 2006 – 2009
• Keywords: 層位・古生物学 / 化学合成生態系 / メタン湧水 / 深海生物 / 白亜紀 / 新生代 / 進化 / 海洋生態

Research Abstract

化学合成群集とは,地下から供給されるメタンや硫化水素を共生バクテリアに利用させてエネルギーを得る大型無脊椎動物の群集のことをいう. 化学合成群集を構成する分類群は, 白亜紀以降大きく変化したことが知られている. とくに, 優占種が腕足類から二枚貝へと置換したことや, 新生代にはいってシロウリガイ類が爆発的に放散をとげたことは注目されている. しかしながら, その原因については未だ明らかにされていない状況にある.
本研究は化学合成群集の時代変化の原因を解く鍵として,メタン湧水場における地下構造や地下流体の挙動に着目する. 湧水の流量や様式が群集構成に影響を及ぼすことは,現生の群集で報告されている. しかしながら, 地質時代における湧水サイトでの流体様式を復元し,それと群集構造を対比させた研究例は少ない.群集構造の時代変化がどのような特性の湧水場で認められるのかを解明することが, 本研究の目的である.
この目的を達成するため,以下の研究課題を設けた.
(1) 白亜紀および新生代の大規模なメタン湧水性石灰岩体について,露頭観察やボーリング調査,安定同位体比の分析をもとに, 化学合成群集が生息していた地下構造を復元する. 白亜紀の代表として高知県四万十市の佐田石灰岩, 新生代の代表として長野県の中新統赤怒田・穴沢石灰岩を研究対象とした.
(2) それぞれの石灰岩体において,化石群集の構成や産状を復元した地下構造と対比させ, 湧水様式が群集構造に及ぼす影響についてのモデルを構築する.
(3) 他地域の湧水性石灰岩体についても上記のモデルとの比較を行い. 化学合成群集の分類構成が大きく変化した白亜紀以降の湧水の挙動・地下構造の特性を抽出する.

Research Products

• [Journal Article] 高知県四万十市の上部白亜系佐田石灰岩の岩相と化石群集 (2008)
  • Author(s): 延原尊美・恩田大学・菊池直樹・近藤康生・松原 啓・天野和孝・ジェンキンズ ロバート・疋田吉識・間嶋隆一
  • Journal Title: 化石 no.84 Pages: 47-60
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bivalves from Creaceous cold-seep deposits on Hokkaido, Japan (2008)
  • Author(s): Kiel S., Amano K. ,Jenkins R.G.
  • Journal Title: Acta Paleontologica Polonica vol.53 Pages: 525-537
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chemosynthesis-based associations on Cretaceous plesiosaurid carcasses (2008)
  • Author(s): Kaim,, A., Kobayashi, Y., Echizenya, H., Jenkins, R. G., Tanabe, K.
  • Journal Title: Acta Paleontologica Polonica vol.53 Pages: 97-104
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antiquity of the substrate choice among acmaeid limpets from late Cretaceous chemosynthetic-based communities (2007)
  • Author(s): Jenkins, R. G., Kaim, A., Hikida, Y.
  • Journal Title: Acta Paleontologica Polonica vol.52 Pages: 369-373
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 長野県の中新統別所層に挟在するメタン湧水性穴沢石灰岩体の内部構造 (2009)
  • Author(s): 延原尊美
  • Organizer: 日本古生物学会第158回例会
  • Place of Presentation: 琉球大学理系複合棟
  • Year and Date: 2009-01-31
• [Presentation] Comparative anatomy of seep carbonates in Japanese Neogene muddy slope facies : Light on vesicomyid bivalve radiation (2008)
  • Author(s): Nobuhara, T.
  • Organizer: The 33^<rd> International Geological Congress, Oslo
  • Place of Presentation: Norway Trade Fairs and Convention Centre, Lillestrom, Norway
  • Year and Date: 2008-08-09
• [Presentation] Anatomy of methane-seep carbonate mounds in the lower Middle Miocene Bessho Formation, Nagano Prefecture, central Japan (2008)
  • Author(s): Nobuhara, T.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2008 年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場
  • Year and Date: 2008-05-27
• [Presentation] 白亜紀以降におきた化学合成群集の進化の背景をさぐる : 石灰岩体の内部構造に注目して (2007)
  • Author(s): 延原尊美
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場
  • Year and Date: 2007-05-22