炭酸塩コンクリーションから古生物の軟体部情報を解読する

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K03740
• 研究機関: 公益財団法人深田地質研究所
• 研究代表者: 村宮 悠介 公益財団法人深田地質研究所, その他部局等, 研究員 (90823667)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 炭酸塩コンクリーション / 化石 / 古生物 / 軟体部 / メゾンクリーク

研究実績の概要

炭酸塩コンクリーションは、堆積岩中に形成される炭酸塩を主成分とした岩塊で、多くの場合、内部に保存状態の良い化石が含まれる。本研究では、炭酸塩コンクリーションの炭素源が生物遺骸であることに着目して、炭酸塩コンクリーションから古生物の軟体部情報を抽出することを目指している。
令和3年度は、コンクリーションの重量と、コンクリーションに含まれる化石の大きさの関係を定量化することを目標とした。本研究に用いるコンクリーション標本は、国内博物館の収蔵標本の借用、および、標本業者などからの購入によって入手した。これらのコンクリーションについて、化石の分類群毎に、コンクリーションの重量と化石の面積をそれぞれ約100点測定した。その結果、コンクリーションの重量と化石の面積には、明瞭な相関関係があることが示された。つまり、大きな化石ほど、大きなコンクリーションに含まれることが示された。
また、コンクリーションの地球化学的な特徴を調べるため、コンクリーションの鉱物組成分析、全岩主成分元素分析、元素マッピング分析、酸素・炭素安定同位体比分析を行った。これらのデータから、コンクリーションに含まれる炭素量を推定した。加えて、コンクリーションの形成プロセスを明らかにする目的で、国内の複数の地層で野外調査を実施した。
さらに、本研究の標本調査において、アメリカ・イリノイ州の石炭系から産出する、タリーモンスターと呼ばれる化石を含むコンクリーションを多数発見した。タリーモンスターは所属する分類群が不明確で、現在も議論が続いている。これに対して新たな知見を提供するため、三次元レーザースキャナを用いて、コンクリーションに含まれる化石の立体構造を詳細に調査した。現在、この結果に関する論文を投稿中である。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初予定していたアメリカ・イリノイ州での現地調査は、新型コロナウイルス感染症の影響で実施できなかった。一方で、研究に用いるコンクリーション標本は、博物館の収蔵標本および購入した標本によって、必要な量を確保できた。そのうち約100点のコンクリーションについて、コンクリーションの重量と化石の大きさのデータを取得することができた。また、コンクリーションの地球化学的特徴を調べるための分析も、網羅的に行うことができた。一方で、酸素・炭素安定同位体比分析は、手法に関して追加で検討を要する点があり、これについては次年度以降の課題である。

今後の研究の推進方策

コンクリーションから古生物に含まれる炭素量を推定するためには、コンクリーションに含まれる炭素量と、内部の化石に含まれていた炭素量の関係を定量化する必要がある。現生生物の体組成データと令和3年度に取得したデータを併せて、まずこの関係を定量化することを目指す。次に、コンクリーションの形状と内部に含まれる化石の形状の関係を明らかにするため、コンクリーションの形成をシミュレートするための数値モデルの構築を行う。
これらの結果は、随時学会や学術雑誌で公表する。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルスの影響でいくつかの出張が行えなかったため、旅費に次年度使用額が生じた。また、当該年度に購入予定であった物品の一部に、納入の遅れが生じたため、その分も次年度に繰り越した。
次年度以降、新型コロナウイルスの影響を確認しつつ、予定していた出張を行う。また、繰り越した物品費は、遅延している物品が納入され次第、それに充当する。