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氷期に暖流域深海底で何が起きていたか -底生動物群集の変化と環境動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K04147
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17050:地球生命科学関連
研究機関静岡大学

研究代表者

延原 尊美  静岡大学, 教育学部, 教授 (30262843)

研究分担者 徳田 悠希  公立鳥取環境大学, 環境学部, 准教授 (30779765)
池原 研  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, 招聘研究員 (40356423)
椎野 勇太  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60635134)
石村 豊穂  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (80422012)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード第四紀 / 深海 / 底生動物 / 水塊構造 / 氷期 / 古環境
研究開始時の研究の概要

更新世の氷期(低海水準期)における深海動物群集の古生態については、陸上露頭で化石試料を得難いこともあり未知の部分が多い。本研究では、東海沖で発見された大型底生動物の遺骸群集について、分類学的再検討とあわせて放射性炭素同位体年代の測定を行うことにより、氷期における暖流域の深海動物群集の特徴、時間的・空間的な分布を明らかにする。また遺骸殻の成長線解析と組み合わせて炭素・酸素安定同位体比を分析し、氷期深海での環境動態を季節変動レベルで明らかにする。

研究実績の概要

氷期における深海性シラスナガイ類二枚貝殻(約2万年前の遠州灘および約4万年前の伊豆弧北部)の貝殻成長方向にそった炭素・酸素安定同位体比の時系列変化をもとに,氷期における深海の水塊変動について考察した.黒潮域の現生オオシラスナガイ(駿河湾)の殻を用いた安定同位体比の分析結果や日本海洋データセンターJ-DOSS公開の深海水温データ等と比較した結果,最終氷期の2万年前の遠州灘では現在の鹿島灘沖に匹敵する低水温塊が水深300m以浅にまで影響を及ぼしていたこと,また氷期の遺骸殻の炭素同位体比は黒潮水塊に現生するものよりも大きな値を取り,海洋の一次生産量の大きな海域由来の水塊の影響が大きくなったことが示された.大量の冷水サンゴや北方由来の貝類遺骸との共産も考慮すると,氷期における黒潮域の陸棚斜面では,鹿島灘や本州東北沖を供給源とする中層水の影響深度がより浅い水深まで広がった可能性が示唆された.
また前年度までの成果として,伊豆諸島周辺の深海粗粒底質に生息するシラスナガイ類二枚貝には固有な新種が複数種分布する可能性を指摘したが,その一部について国内学会で成果発表を行い,電子顕微鏡観察による原殻形質や殻外表面の微細彫刻の確認を行った.さらに,東海沖における複雑な海底地形に関連した腕足動物遺骸殻の分布パターンについてもとりまとめ,外側陸棚以深から深海域における腕足動物の分布には砂以上の粗粒堆積物底の存在が重要であることを国際学会で報告した.
このような深海の粗粒堆積物底は,海脚やバンク,海洋火山島など地形的高所に分布することから,上記の同位体分析の結果とあわせると,氷期―間氷期の水塊変動の中で個体群の隔離や種分化の場として注目される.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

前年度に引き続き,氷期堆積物中の試料の分類・同定や伊豆固有要素としての新種認定のための調査を継続していたが,関東地域に分布する更新統上総層群産の化石試料や現生太平洋側東北沖の陸棚域のシラスナガイ類について,氷期堆積物中の試料と殻形態上,類似する標本が発見された.東北沖のシラスナガイ類の一部については分子系統解析から新種の可能性も指摘されていることから,論文公表については,これらの標本との比較検討を継続する必要がでてきた.このため,関東地域の化石試料や東北沖の現生標本についても網羅的に調査を継続しており,年代測定用試料の選別も保留することとなったため.

今後の研究の推進方策

現在検討中の新種候補分類群については,国立科学博物館収蔵の太平洋岸東北沖の生貝試料や房総半島第四系の貝化石試料との比較を行い,記載論文を作成する。また,すでに測定した氷期のシラスナガイ類遺骸殻の炭素・酸素安定同位体比の成長に伴うプロファイル分析の結果については,補足試料の分析の必要性を検討する.たとえ予察的な結果であっても,これまでの研究事例との比較も行いながら,氷期における黒潮流域の深海水塊の挙動に関する基礎データとして成果を公表する.
それらの作業と並行し,東海沖における冷水サンゴや北方系貝類を多く伴う遺骸群集の代表的産地については,遺骸殻の放射性炭素同位体年代の決定を行い,氷期堆積物の分布概要を明らかにし,水塊構造の変動によって孤立化しやすい地形的高所とその場所における固有種の分布を確認し,暖流域の深海における種分化のモデルを提示する.

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Burrow morphology of ghost crab <i>Ocypode stimpsoni</i> on Ikarashi beach, Niigata, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Ishizaki, Y., Ogura, M., Takahashi, C., Kaneko, M., Imura, A. and Shiino, Y.
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 18 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3800/pbr.18.1

    • ISSN
      1880-8247, 1882-627X
    • 年月日
      2023-02-28
    • 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
  • [雑誌論文] 静岡県焼津市の海洋深層水取水施設で採集されたハリナデシコ(イタヤガイ科)における殻形態の集団内変異.2023

    • 著者名/発表者名
      髙山壽彦・延原尊美
    • 雑誌名

      ちりぼたん

      巻: 53 ページ: 253-261

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シラスナガイ科二枚貝 <i>Limopsis belcheri </i>の分類学的再検討2022

    • 著者名/発表者名
      Nobuhara, T.
    • 雑誌名

      Venus (Journal of the Malacological Society of Japan)

      巻: 80 号: 3-4 ページ: 67-76

    • DOI

      10.18941/venus.80.3-4_67

    • ISSN
      1348-2955, 2189-7697
    • 年月日
      2022-08-26
    • 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
  • [雑誌論文] Dimorphic life cycle through transverse division in burrowing hard coral Deltocyathoides orientalis.2022

    • 著者名/発表者名
      Sentoku, A., Shimizu, K., Naka, T. and Tokuda, Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 9359-9359

    • DOI

      10.1038/s41598-022-13347-2

    • 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] 極微量炭酸塩の高精度安定同位体比分析の実現:ナノグラム領域の新たな環境解析2021

    • 著者名/発表者名
      石村豊穂
    • 雑誌名

      地球化学

      巻: 55 号: 3 ページ: 63-86

    • DOI

      10.14934/chikyukagaku.55.63

    • NAID

      130008091950

    • ISSN
      0386-4073, 2188-5923
    • 年月日
      2021-09-25
    • 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
  • [雑誌論文] New Records of Azooxanthellate Scleractinian Corals (Cnidaria: Anthozoa) from Sagami Bay and Suruga Bay, Japan.2021

    • 著者名/発表者名
      Sentoku, A and Tokuda, Y.
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 39 号: 1 ページ: 52-61

    • DOI

      10.2108/zs210056

    • NAID

      210000186917

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microskeletal structures suggest taxonomic distinction between subgenera of azooxanthellate scleractinian Flabellum2020

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Yuki、Ezaki Yoichi
    • 雑誌名

      Paleontological Research

      巻: 24 号: 4 ページ: 261-275

    • DOI

      10.2517/2019pr021

    • NAID

      210000158545

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic paleontology of two brachiopod specimens (Karavankina sp. and Choristites sp.) from the Arakigawa Formation in the Hida Gaien belt, central Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, K. and Shiino, Y.
    • 雑誌名

      Science Reports of Niigata University. Series E, (Geology)

      巻: 35 ページ: 1-11

    • NAID

      120007177314

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A morphological analysis of the flat-shaped spumellarian radiolarian Dictyocoryne: morpho-functional insights into planktonic mode of life.2019

    • 著者名/発表者名
      Shiino, Y., Kurihara, T., Ichinohe, R., Kishimoto, N., Yoshino, T. and Matsuoka, A.
    • 雑誌名

      Paleontological Research

      巻: - 号: 2 ページ: 134-134

    • DOI

      10.2517/2019pr020

    • NAID

      210000158224

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 東海沖ー伊豆諸島における“ナミジワシラスナガイ属”4種の分類と分布2023

    • 著者名/発表者名
      延原尊美・松村大輝・荒木寅之祐・芳賀拓真・池原研
    • 学会等名
      日本貝類学会創立95周年記念大会(東邦大学習志野キャンパス)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial distribution of extant brachiopods off Tokai region, central Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Shiino, Y., Sato, K., Sasaki, C., Shiratsuka, T., Ishizaki, Y., Nobuhara, T., and Ikehara, K.
    • 学会等名
      2nd Asian Palaeontological Congress, Tokyo
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シラスナガイ科二枚貝の殻皮型と生息水深2023

    • 著者名/発表者名
      延原尊美・池田匡汰・芳賀拓真
    • 学会等名
      日本古生物学会172回例会(九州大学, オンライン)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 三畳紀の腕足動物ディスキナ類はどう生き残ったか:三畳系大沢層の例.2023

    • 著者名/発表者名
      石崎美乃・椎野勇太
    • 学会等名
      日本古生物学会2023年例会(九州大学,オンライン)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 腕足動物ディスキナ類に付着する表在生物から探るホストの生息姿勢復元と生物間相互作用.2022

    • 著者名/発表者名
      椎野勇太・高階観乃・石崎美乃
    • 学会等名
      日本古生物学会2022年例会(金沢大学, オンライン)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 下部三畳系大沢層の堆積場と酸化還元環境の復元:頻発する洪水流がもたらす沿岸域の貧酸素化メカニズム.2022

    • 著者名/発表者名
      石崎美乃・椎野勇太
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会(早稲田大学,オンライン)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 三畳系大沢層のフランボイダルパイライトから探る酸化還元環境.2022

    • 著者名/発表者名
      石崎美乃・椎野勇太・高澤栄一
    • 学会等名
      日本鉱物学会2022年年会(新潟大学,オンライン)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 東海沖から採集された半化石シラスナガイ類の2新種について2022

    • 著者名/発表者名
      延原尊美・石田卓哉・池原 研
    • 学会等名
      日本古生物学会171回例会(Zoom開催、ホスト校:名古屋大学)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 沼津沖の陸棚上から採取されたトウキョウホタテを含む貝類遺骸2022

    • 著者名/発表者名
      中島 礼・大路樹生・延原尊美
    • 学会等名
      日本古生物学会171回例会(Zoom開催、ホスト校:名古屋大学)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 神奈川県の下部更新統小柴層より産する腕足動物化石の古生態2021

    • 著者名/発表者名
      延原尊美・加藤了也
    • 学会等名
      日本古生物学会170回例会,オンライン(横浜国立大学)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 腕足動物Eoplectodontaのアロメトリー2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤洸太・福田倫太郎・椎野勇太
    • 学会等名
      日本古生物学会2021年例会,オンライン(横浜国立大学)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生物源炭酸塩の安定同位体比分析技術の進展 ―微量化と絶対水温指標の登場2020

    • 著者名/発表者名
      西田 梢・石村豊穂
    • 学会等名
      第15回バイオミネラリゼーションワークショップ, オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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