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珪質微化石の殻に記録された海洋環境:同位体比および極微量元素の種レベル分析

研究課題

研究課題/領域番号 18H01329
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分17050:地球生命科学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

板木 拓也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (30509724)

研究分担者 堀川 恵司  富山大学, 学術研究部理学系, 准教授 (40467858)
井尻 暁  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (70374212)
岡崎 裕典  九州大学, 理学研究院, 准教授 (80426288)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
キーワード古海洋 / 指標 / 珪質微化石 / 放散虫 / 同位体比 / 人工知能 / ディープラーニング / 微化石 / 古海洋学 / マイクロマニピュレーター / 微量分析 / マイクロマニピュレーション / 微小粒子
研究成果の概要

珪藻や放散虫などの珪質微化石の殻に記録された酸素の同位体比や微量元素濃度等は、炭酸塩が保存されない海域あるいは時代の堆積物を用いた古環境研究の有望なツールとして期待されているが、その値が実際にどのような環境情報を示しているかは十分に明らかにされていない。本研究では、最新技術である微粒子の自動選別・集積装置と人工知能による微化石の自動分類技術との連携システムを開発し、単種の珪質微化石を大量に集積する方法を確立した。それによって、これまでに困難であった小型珪質微化石の単種での分析に道筋をつけた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

手動では困難な小型の珪質微化石(放散虫)を自動で分類し大量に集積するシステムが構築されたことで、これまで実例のない、単種の放散虫の骨格に記録された同位体比・微量元素などの分析に道筋をつけた。これによって、古海洋研究に新たな指標の開発が可能となり、今後、多種多様な微化石に応用されることで、新規研究分野の創出にも繋がることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Automated collection of single species of microfossils using a deep learning?micromanipulator system2020

    • 著者名/発表者名
      Itaki Takuya、Taira Yosuke、Kuwamori Naoki、Maebayashi Toshinori、Takeshima Satoshi、Toya Kenji
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 7 号: 1 ページ: 19-19

    • DOI

      10.1186/s40645-020-00332-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Innovative microfossil (radiolarian) analysis using a system for automated image collection and AI-based classification of species2020

    • 著者名/発表者名
      Itaki Takuya、Taira Yosuke、Kuwamori Naoki、Saito Hitoshi、Ikehara Minoru、Hoshino Tatsuhiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 21136-21136

    • DOI

      10.1038/s41598-020-77812-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polycystine radiolarians vertical distribution in the subtropical Northwest Pacific during Spring 2015 (KS15-4)2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki, K., Itaki, T., Sugisaki, S.
    • 雑誌名

      PALEONTOLOGICAL RESEARCH

      巻: 24 号: 2 ページ: 113-133

    • DOI

      10.2517/2019pr019

    • NAID

      210000158223

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Integrated Neogene biochemostratigraphy at DSDP Site 296 on the Kyushu-Palau Ridge in the western North Pacific2020

    • 著者名/発表者名
      Matsui Hiroki、Horikawa Keiji、Chiyonobu Shun、Itaki Takuya、Ikehara Minoru、Kawagata Shungo、Wakaki-Uchimura Hitomi、Asahara Yoshihiro、Seki Osamu、Okazaki Yusuke
    • 雑誌名

      Newsletters on Stratigraphy

      巻: 53 号: 3 ページ: 313-331

    • DOI

      10.1127/nos/2019/0549

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Paleoceanographic changes in the Northern East China Sea during the last 400 kyr as inferred from radiolarian assemblages (IODP Site U1429)2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Kenji M.、Itaki Takuya、Tada Ryuji
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 6 号: 1 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1186/s40645-019-0256-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] aleoceanographic history of the Japan Sea over the last 9.5 million years inferred from radiolarian assemblages (IODP Expedition 346 Sites U1425 and U1430)2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki, K. M., Itaki, T., Tada, R., Kamikuri, S.
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 5 号: 1 ページ: 1-33

    • DOI

      10.1186/s40645-018-0204-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A new tool for micropaleontology using AI (artificial intelligence): automation of identification and collection for microfossil species2019

    • 著者名/発表者名
      Itaki. T.
    • 学会等名
      J-DESCワークショップ「Scientific Ocean Drilling beyond 2023/科学掘削の未来:2023年からその先へ」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 微化石分析の新たなツール:人工知能と連携した顕微鏡画像の自動取得システム2018

    • 著者名/発表者名
      板木 拓也, 河地正伸, 平 陽介, 鍬守直樹, 斎藤 仁志, 星野辰彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 人工知能を用いた放散虫群集の自動データ取得へ向けた試み2018

    • 著者名/発表者名
      板木 拓也, 平 陽介, 鍬守直樹, 斎藤 仁志, 星野辰彦
    • 学会等名
      日本古生物学会2018年年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A new tool for microfossil analysis in the Southern Ocean -automatic image collector equipped with deep learning-2018

    • 著者名/発表者名
      Itaki Takuya, Taira Yosuke, Kuwamori Naoki, Saito Hitoshi, Hoshino Tatsuhiko and Ikehara Minoru
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2018 fall meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 産総研プレスリリース(2018/12/8)

    • URL

      https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2018/pr20181203/pr20181203.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] さがせ、おもしろ研究!ブルーバックス探検隊が行く(2019/1/4)

    • URL

      https://www.aist.go.jp/aist_j/aistinfo/bluebacks/no19/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 分類装置、分類方法および記録媒体2024

    • 発明者名
      鍬守 直樹、平 陽介、板木 拓也、前林 利典、竹島 哲、戸谷 健二
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所、日本電気 株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2024
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 分類装置、分類方法および記録媒体2021

    • 発明者名
      鍬守 直樹、平 陽介、板木 拓也、前林 利典、竹島 哲、戸谷 健二
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所、日本電気 株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 分類装置、分類方法およびプログラム2018

    • 発明者名
      板木拓也ほか
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-163981
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-03-27  

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