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エディアカラの海での気候激変と動物進化の因果関係の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0094
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

狩野 彰宏  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60231263)

研究分担者 高島 千鶴  佐賀大学, 教育学部, 准教授 (10568348)
白石 史人  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (30626908)
古山 精史朗  東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (60760527)
奥村 知世  高知大学, 海洋コア総合研究センター, 准教授 (90750000)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード新原生代 / 全球凍結 / 海綿動物 / 炭素同位体 / バイオマーカー / 海洋層状化 / 動物進化 / 古海洋 / 古土壌 / ストロマトライト / 海水組成 / エディアカラ紀 / 化学層序 / 安定同位体 / 気候変動
研究成果の概要

全球凍結が起こった新原生代後期になぜ動物が進化したのかという,地球史の疑問に挑むため,中国,オーストラリア,モロッコなどで調査を行った。中国貴州省ではスターチアン氷期直後のMn炭酸塩岩を調べ,バイオマーカーと炭素同位体比の証拠から,この時期の海洋が現在の黒海のような貧酸素の条件であることを見出した。南オーストラリア州ではクライオジェニア紀の化石様粒子を含む地層を調べ,この地層が汎世界的な炭素同位体比の負の異常期に堆積したものと判明した。以上,2件の結果から,クライオジェニア紀の間氷期に海水に多量の有機炭素が蓄積し,その後,海綿動物が進化した後で海洋が酸素に富む様になったと復元した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は海綿動物の進化と全球凍結の激変事象との因果関係を考察することに努めた。本研究の考察で導かれる仮説では,全球凍結後の高い生物生産性により作られた有機炭素が,分解を免れて海水中に大量に懸濁し,それを消費する海綿動物が進化して,次第に少なくなったとする。全球凍結がなければ,海綿動物は進化していなかったことになる。本研究での観察事項はこの仮説と整合的で,否定する地質学的証拠は少ない。微生物から人類に至る生物進化の経路上に海綿動物はいただろう。つまり,全球凍結がなければ人類も進化しなかった。新原生代の海洋で起こった事象は生命進化史にとって重要な知見であり,社会的にも注目されるであろう。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (15件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 7件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] 中国科学院/貴州大学(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] アリゾナ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国科学院(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ガジャ・マダ大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] デリー大学(インド)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] パラナ大学(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 雲南大学/中国科学院(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] パラナ大学(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 中国科学院(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 台湾大学(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Cadi Ayyad University/Managem-ONA Group(モロッコ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universidade de Lisboa(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 中国科学院/雲南大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Cadi Ayyad大学(モロッコ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ペテロブラス社(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Discharge timing and origin of fluids at methane seeps in the late Cretaceous subduction zone of Hokkaido, Japan: Coupling U?Pb calcite dating with Sr?Nd isotope analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Miyajima Yusuke、Jakubowicz Michal、Dopieralska Jolanta、Kano Akihiro、Jenkins Robert G.、Belka Zdzislaw、Hirata Takafumi
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 632 ページ: 121553-121553

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2023.121553

    • 関連する報告書
      2023 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] Mn?carbonate deposition in a seafloor hydrothermal system (CLAM field, Iheya Ridge, Okinawa Trough): Insights from mineralogy, geochemistry and isotope studies2023

    • 著者名/発表者名
      Dekov V.M.、Yasuda K.、Kamenov G.、Yasukawa K.、Gu?guen B.、Kano A.、Yoshimura T.、Yamanaka T.、Bindi L.、Okumura T.、Asael D.、Araoka D.、Kato Y.
    • 雑誌名

      Marine Geology

      巻: 460 ページ: 107055-107055

    • DOI

      10.1016/j.margeo.2023.107055

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stromatolite formation by Anaerolineae-dominated microbial communities in hot spring travertine in North Sumatra, Indonesia2022

    • 著者名/発表者名
      T. Okumura, C. Takashima, K. YanagawaA. HarijokoA.Kano
    • 雑誌名

      Sedimentary Geology

      巻: 440 ページ: 106263106263-106263106263

    • DOI

      10.1016/j.sedgeo.2022.106263

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] <scp>U?Pb</scp> zircon geochronology of a pyroclastic rock from the Parsoi Formation, Mahakoshal Group: Implications towards age and tectonics of the Basin in Central Indian Tectonic Zone2022

    • 著者名/発表者名
      Sharma Aditi、Das Kaushik、Chakraborty Partha Pratim、Shiraishi Fumito、Kayama Masahiro
    • 雑誌名

      Geological Journal

      巻: 57 号: 10 ページ: 4122-4138

    • DOI

      10.1002/gj.4533

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pennsylvanian paleoclimatic record in rhythmites developed on an oceanic island of low-latitude Panthalassa2021

    • 著者名/発表者名
      Kakizkaki Yoshihiro、Kano Akihiro、Ota Yasuhiro、Nakada Ryoichi、Nagaishi Kazuya、Kashiwagi Kenji
    • 雑誌名

      Sedimentary Geology

      巻: 424 ページ: 105992-105992

    • DOI

      10.1016/j.sedgeo.2021.105992

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Upper Eocene travertine‐lacustrine carbonate in the Jianchuan basin, southeastern Tibetan Plateau: Reappraisal of its origin and implication for the monsoon climate2021

    • 著者名/発表者名
      Sakuma Aki、Kano Akihiro、Kakizaki Yoshihiro、Tada Ryuji、Zheng Honbo
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: 30 号: 1

    • DOI

      10.1111/iar.12416

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genesis and diagenesis of travertine, Futamata hot spring, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi F.、Morikawa A.、Kuroshima K.、Amekawa S.、Yu T.-L.、Shen C.-C.、Kakizaki Y.、Kano A.、Asada J.、Bahniuk A. M.
    • 雑誌名

      Sedimentary Geology

      巻: 405 ページ: 105706-105706

    • DOI

      10.1016/j.sedgeo.2020.105706

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Depositional processes of microbially colonized manganese crusts, Sambe hot spring, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi Fumito、Matsumura Yuya、Chihara Ryoji、Okumura Tomoyo、Itai Takaaki、Kashiwabara Teruhiko、Kano Akihiro、Takahashi Yoshio
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 258 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1016/j.gca.2019.05.023

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endolithic microbial habitats hosted in carbonate nodules currently forming within sediment at a high methane flux site in the sea of Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Yanagawa, K., Shiraishi, F., Tanigawa, Y., Maeda, T., Mustapha, N.A., Owari, S., Tomoru, H., Matsumoto, R., Kano, A.
    • 雑誌名

      Geosciences

      巻: 9 号: 11 ページ: 463-463

    • DOI

      10.3390/geosciences9110463

    • NAID

      120006767886

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Potential photosynthetic impact on phosphate stromatolite formation after the Marinoan glaciation: Paleoceanographic implications2019

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi Fumito、Ohnishi Saki、Hayasaka Yasutaka、Hanzawa Yusaku、Takashima Chizuru、Okumura Tomoyo、Kano Akihiro
    • 雑誌名

      Sedimentary Geology

      巻: 380 ページ: 65-82

    • DOI

      10.1016/j.sedgeo.2018.11.014

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] クライオジェニア紀間氷期の海洋循環と海綿動物の進化:バイオーマーカーと炭素同位体比の記録2024

    • 著者名/発表者名
      狩野彰宏・齋藤諒介・古山精史朗・白石史人
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2024年大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Textual characteristics of laminated silica hot spring deposits in Kagoshima Prefecture2020

    • 著者名/発表者名
      Takashima, C., Okumura, T., Kano, A
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] クライオジェニア紀後期の海綿様粒子と負の炭素同位体エクスカーション2020

    • 著者名/発表者名
      狩野彰宏・江口ゆき
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 後期トニア紀のマグネサイトから想定される全球凍結前の海水組成2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎彩・狩野彰宏・白石史人
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] エディアカラ紀の熱水成炭酸塩に見られる鉄酸化細菌とストロマトライト2019

    • 著者名/発表者名
      狩野 彰宏・宮崎 彩・吉岡 純平・Chraiki Ibtissam・Barzouk Abdelhafed・Youbi Nasrrddine ・Admou Hassan・Boumehdi Moulay・Maacha Lhou・Baoutoul Hsaine・Bouskri Ismail
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 南オーストラリアのクリオゲニア系炭酸塩岩に見られる“海綿様構造”の再検討2019

    • 著者名/発表者名
      江口ゆき・宮崎 彩・狩野彰宏
    • 学会等名
      日本古生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋アルカリ性化が新原生代の全球凍結を引き起こした可能性2019

    • 著者名/発表者名
      狩野彰宏・宮崎 彩
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 造礁動物はどうやって進化したのか2019

    • 著者名/発表者名
      狩野彰宏
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ドロマイト問題と原生代の海水組成2019

    • 著者名/発表者名
      狩野彰宏
    • 学会等名
      石油技術協会炭酸塩岩分科会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 後期トニア紀の蒸発性炭酸塩岩と海水化学組成2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎 彩・狩野彰宏・江口ゆき・雨川翔太・加藤大和・柿崎喜宏
    • 学会等名
      日本地質学会つくば特別大会(産業総合研究所)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Geomicrobiological Properties and Processes of Travertine2019

    • 著者名/発表者名
      Kano A., Okumura T., Takashima C., Shiraishi F.
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811313370
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-10-12   更新日: 2025-01-30  

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