生物硬組織の石灰化速度に関する研究:微細構造,形成環境,生物生態からのアプローチ

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10304040
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 池谷 仙之 静岡大学, 理学部, 教授 (50022223)
• 研究分担者: 千葉 聡 東北大学, 理学部, 助教授 (10236812) ; 茨木 雅子 静岡大学, 理学部, 助教授 (30109128) ; 北里 洋 静岡大学, 理学部, 教授 (00115445) ; 生形 貴男 静岡大学, 理学部, 助手 (00293598) ; 北村 晃寿 静岡大学, 理学部, 助手 (20260581)
• キーワード: 硬組織 / 石灰化 / 結晶成長 / 殻微細構造 / 飼育実験 / 有孔忠類 / 介形虫類 / 貝類

研究概要

本年度も,有孔虫班・介形虫班・貝類班に分かれ,それぞれの分類群について硬組織の微細構造と石灰化に関する研究を進めた.
有孔虫班:水温や塩分の異なる条件下で飼育された底生有孔虫について,成長した殻のマグネシウムとカルシウムの比を測定した.その結果,Mg/Ca比は,塩分にはほとんど影響されず,飼育水温が高くなるにつれて増加することがわかった.また,殻の石灰化の様式が異なる有孔虫の間で,水温上昇に対するMg/Ca比の増加率を比較したところ,その増加率は陶器質の殻を持つ種でもっとも高く,また同じガラス質を持つものでも種によって異なっていた.こうした種による違いは,マグネシウムの殻への取り込み量が石灰化に関連した代謝に強く影響されることを示唆する.
介形虫班:Podocopa目に属する介形虫類について背甲のクチクラ構造を電子顕微鏡で観察し,背甲の石灰化過程を十脚類と比較した.まず,背甲の有機基質に注目したところ,背甲のクチクラ層が有機繊維構造の異なる2つの層に分けられることがわかった.また,背甲の縁辺部から重複部にかけて詳細な観察を行ったところ,重複部に癒着の形跡が見られないことと,背甲の主部に見られる層状構造が重複部にまで連続することがわかった.以上の結果は,介形虫類の石灰化過程が十脚類と基本的には同様であることを示している.
貝類班:二枚貝類について,殻表面における結晶のサイズ分布を解析した結果,結晶の粒は小さくなるほど,その面積のばらつきは概して大きくなることがわかった.そこで,結晶成長のコンピューターシミュレーションを行ったところ,殻の付加成長速度と結晶成長速度とがともに遅くな場合に,粒が小さく大きさも不揃いな結晶のサイズ分布パターンが理論形態として再現されることがわかった.以上の結果は,殻や結晶に刻まれる成長阻害輪パターンの解析結果との比較からも指示された.

研究成果

• [文献書誌] Ikeya,N.& Kato,M.: "The life history and culturing of Xestoleberis hanaii (Crustacea,Ostracoda)"Hydrobiologia. (in press).
• [文献書誌] Kitazato,H.et al.: "Recognition of breeding populations in foraminifera : an example using the genus Glabratella"Paleontological Research. v.4,no.1(in press). (2000)
• [文献書誌] Kitazato,H.et al.: "Seasonal phytodetritus deposition and responses of bathyal benthic foraminiferal populations in Sagami Bay,Japan : Preliminary results from "Project Sagami""Marine Micropaleontology. (in press).
• [文献書誌] Chiba,S.: "Character displacement,frequency-dependent selection,and divergence of shell colour in land snails Mandarina (Pulmonata)"Biological Journal of the Linnean Society. v.66. 465-476 (1999)
• [文献書誌] Kitamura,A.et al.: "Change in the thickness of the warm Tsushima Current at the initiation of its flow into the Sea Japan"Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology. v.152. 305-318 (1999)
• [文献書誌] Ubukata,T.: "Theoretical morphology of hinge and shell form in Bivalvia : geometric constraints derived from space conflict between umbones"Paleobiology. (in press).