T/J境界絶滅からK/Pg境界絶滅までアンモナイト類の生活史の個体発生変化と進化
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19KK0088
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
守屋 和佳 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (60447662)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 梢 筑波大学, 生命環境系, 特任助教 (10708374)
佐藤 圭 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 助教 (40780036)
石村 豊穂 京都大学, 人間・環境学研究科, 准教授 (80422012)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | アンモナイト / 白亜紀／古第三紀境界 / 絶滅 / 生活史 |
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| Outline of Research at the Start |
白亜紀／古第三紀（K/Pg）境界の地球外天体の衝突に起因する大量絶滅では，恐竜などの陸棲生物に加え，様々な海棲生物も絶滅した．その代表はアンモナイトである．アンモナイト類は，およそ4.2億年前にオウムガイ類から派生したが，その祖先であり，殻形態もよく似ているオウムガイ類は，K/Pg境界の絶滅事変の乗り越え，現在の海洋でも生きている．K/Pg境界において，この2つのグループの絶滅と生存を分けた生態学的要因は未だに明らかになっていない．本研究では，アンモナイト類の成長を通じた生息域の変化を明らかにし，オウムガイ類と比較することで，絶滅をもたらした生態的要因を議論する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は，本研究計画の日本側研究者のうち，研究代表者および分担者に加え，数名の研究協力者がポーランドに渡航し，ファウスティアンカ地域を対象とした地質調査を予定していた．ファウスティアンカ地域およびチェンストホバ地域には，ジュラ系の泥岩を掘削する採泥場が多く存在し，これらの採泥場において層序柱状図を作成するとともに，泥岩試料と化石試料の採取を計画していた．採取した泥岩試料は，ポーランド科学アカデミーにおいて洗浄作業を行い，微化石等を抽出することを予定していた．また，帰国後には，これらの調査によって得られた化石試料の研磨片や破断片を作成し，走査型電子顕微鏡やカソードルミネッセンス装置，エネルギー分散型X線分光装置にて，化石殻の構造や化学組成の解析を行うことを予定していた．
しかし，新型コロナウィルス感染症の蔓延により，研究代表者および分担者の一部が所属する機関においては，海外への渡航が原則禁止され，また，調査地であるポーランドにおいても，2020年後半には，1日の新規感染者数が採泥で3万人を超える状況となり，ポーランドでの調査を実施することができなかった．
そこで，2016年に実施した予察調査の際に採取し，日本に持ち帰っていた試料の洗浄作業を行い，そこから，軟体動物化石の抽出を行った．抽出した軟体動物化石は，樹脂包埋の後切片を作成し，貝殻微細構造の観察などを行った．特に，幼生段階で，浮遊性の種と底生の種がいることが知られ，その生態が胎殻の形態的特徴から識別可能な腹足類（巻貝）を主な対象として検討を行った．得られた化石には，胎殻の特徴から，浮遊幼生期を持つ種と，底生幼生期を持つ種が混在することが示された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究では，(1)アンモナイト類の卵，幼体殻から成体殻至るまでの殻形成水温の決定と，(2)アンモナイト類が棲息していた当時の海洋の水柱鉛直温度勾配の決定から，(3)アンモナイト類の卵，幼体から成体に至るまでの棲息水深を明らかにすることでT/J境界からK/Pg境界までのアンモナイト類の生活史の進化を議論することを目的としている．このためには，極めて保存良好な化石を採取し，それらの化学分析を行うことが必要である．そこで，2020年度は，極めて保存良好なジュラ紀の軟体動物化石を多産するポーランドでの地質調査や試料採取を行い，泥岩試料や化石試料を採取し，それらを日本に輸送し，日本で過地球化学分析を行うことを計画していた．
しかし，2020年初頭から，新型コロナウィルス感染症が世界中で蔓延し，研究代表者および分担者の一部が所属する機関においては，一定期間のキャンパス閉鎖とともに，海外への渡航が原則禁止された．また，調査地であるポーランドにおいても，2020年後半には，1日の新規感染者数が採泥で3万人を超える状況となり，ポーランドでの調査を実施することができなかった．
このような事情により，研究の進捗は遅れている状況にある．
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| Strategy for Future Research Activity |
本事業の目的は，研究開始時から変更なく以下の3点を実施することを目指す．すなわち，(1)アンモナイト類の卵，幼体殻から成体殻至るまでの殻形成水温の決定と，(2)アンモナイト類が棲息していた当時の海洋の水柱鉛直温度勾配の決定から，(3)アンモナイト類の卵，幼体から成体に至るまでの棲息水深を明らかにすることでT/J境界からK/Pg境界までのアンモナイト類の生活史の進化を議論することが目的である．
このために，アンモナイト類の化石標本を用いて，アンモナイトの1個体の標本で卵殻から成体殻までの殻形成水温の個体発生変化を解析する．次に，これらのアンモナイト類のから形成水温の比較対象群として，水深ごとに棲み分けを行っていることが既知の浮遊性有孔虫と底生有孔虫，底生軟体動物等の化石についてもから形成水温を決定し，ジュラ紀から白亜紀の海洋の鉛直温度勾配を決定する．これによって明らかになる海洋の鉛直温度勾配と，各時代および各分類群のアンモナイト類の殻形成水温を比較し，上記（3）の議論を行う．
しかし，2021年4月時点では，新型コロナウィルス感染症の蔓延により，海外学術調査が困難な状況にあることから，本研究で当初計画していたポーランドにおける地質調査と化石試料採取は，新型コロナウィルス感染症のワクチン接種が行われた後に実施することとする．現在の国内の状況に鑑みると，2021年度内には研究代表者や分担者もワクチン接種を受けることが想定されることから，2022年度にポーランドでの調査を実施することを予定している．
ポーランドでの調査が行えない間は，研究代表者や協力者がこれまでの研究により採取してきた本邦や欧米産の試料の解析を行うことで，ポーランドで産出することが期待される化石の比較対象となるデータの取得・蓄積を行う．
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
