2020 Fiscal Year Annual Research Report
次世代イメージング装置を用いた生命化石探査法の革新―偶然の発見を必然にする―
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19H02010
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
伊庭 靖弘 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (80610451)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
足立 奈津子 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40608759)
竹田 裕介 北海道大学, 理学研究院, 特別研究員(PD) (50838852)
江崎 洋一 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (60221115)
西田 治文 中央大学, 理工学部, 教授 (70156082)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 進化古生物学 / イメージング / 高性能計算機 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
40億年の生命進化および生物多様性変動の唯一の直接的証拠は，化石として地層の中に閉じ込められている.しかしながら，サイエンス誕生以来，人類は過去の生物多様性の数%しか捉えられていない．これが，古生物学研究の最大の障壁となっている．本研究ではこの要因として，岩石から化石を抽出する方法に技術革新がなかったことに注目している．この問題を突破するために，超高精度トモグラフィ装置を用いて，「岩石中の全ての化石をありのまま無差別に抽出する」革新的探査法を確立し，従来研究の障壁を突破することを目指している．本年度は， 高解像画像のアニメーション化技術，3Dレンダリング技術，VRによる可視化パイプラインなどデジタルに探査する手法を確立した．昨年度に引き続き，各時代の各種岩石試料を用いた実践研究を行いながら， データを公開するオンラインスタジオのβ版も完成させた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1)生命化石探査を目的とした各種画像解析技術を確立できたこと，２）実践研究が順調であること，３）データのパイロットスケールでの公開ができたことが「おおむね順調に進展している」理由である．
具体的には以下の通りである．
1)探査システムの構築： 3DレンダリングからVR表示のパイプラインまで高性能計算機を用いた技術開発を完成させることができた．
2)実践研究：上述の技術について３０を超える岩石試料に応用しながら実践研究を行った．具体的には，カンブリア系の現地性サンゴの生態，白亜系頭足類，白亜系昆虫類の生態および進化史復元に成功した．白亜系については野外調査も積極的に展開した．
３）オンライン探査インフラ：従来の高コスト・低寿命型から脱却したデータ保存・循環システムのフレームを構築し，これを公開するパイロットスケールの実験を成功させた．
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| Strategy for Future Research Activity |
開発したイメージング技術を用いた実践研究を推進する．具体的な実践研究として，1現生型生物相の出現と多様化，2礁生態系進化，3植物食海洋生物の探査，４極限環境の生命探査を設定する．1，3，4においては野外調査を行って追加標本を入手する．また，化石の発見確率など従来手法と定量的に比較し，本研究が提唱する探査システムのベンチマークを更に明確にする．得られた成果は随時国際誌に投稿する．
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