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2014 年度 実績報告書

顕生代初めの爆発的動物多様化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26257212
研究機関東京大学

研究代表者

磯崎 行雄  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (90144914)

研究分担者 石川 晃  東京大学, 総合文化研究科, 助教 (20524507)
河合 研志  東京大学, 総合文化研究科, 助教 (20432007)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード古生代 / カンブリア紀 / オルドビス紀 / 動物多様化 / 表層環境 / 進化 / エストニア / 炭素同位体比変動
研究実績の概要

カンブリア爆発に引き続いてオルドビス紀におきた急速な生物多様化 (GOBE)によって各種動物の多様化とともに個体サイズの大型化がおきた。本研究の目的である古生代オルドビス紀における急速な動物多様化事件の原因について研究するため、世界の中でも極めて良好な連続的地層試料が得られる北欧エストニア国において野外調査と掘削による地層試料の採取を行なった。背景で起きたグローバルな環境変動を理解する上で、連続試料の化学分析、とくに炭素ほかの同位体比の測定が不可欠である。当初の研究計画では、新たにオルドビス系を貫く掘削試料を回収する予定であったが、初年時に連携研究先であるエストニア国地質調査所より、その一部の区間について既存のコア試料の提供がなされることが判明した。そこで、まずこれらのコア試料の分析を進め、一方で、野外調査に基づき、未回収部分のコア採取を二年次に行なうことにして、昨夏に現地で調査と追加試料採取を行なった。
岩石薄片の観察・記載を進め、全岩化学組成、無機炭素とストロンチウム同位体比を測定した。その結果、オルドビス系中部統(Volkhov、Kunda、Aseri、LasnamagiそしてUhakuユニット)が、深い場で堆積した海緑石質砂岩から浅海成の炭酸塩岩へと岩相変化し、局部的にooliteを多産することをみつけた。陸棚縁辺の斜面上部から大きく浅化し、潮間帯に至ったことを記録している。石灰岩のC同位体比はKunda-Uhakuユニットにかけて約2パーミル正シフトし、特にAseriユニットでMDICEに対比される正シフトが識別された。明瞭な動物多様化は海水準変動と炭素同位体変動の直後におきたことが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
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

本研究のような過去の生物変遷の解析に関わる研究では、その記録を保持する連続地層試料の確保が最もクリティカルである。本計画では、幸先よくエストニア国地質調査所から研究対象の一部について保存良好な既存のコア試料を提供してもらえたこともあって、速やかに多様な化学分析を開始出来た。そのため二年次の中頃までにコア記載のデータを得ることが可能となった。

今後の研究の推進方策

基本的なコア記載は終了したので、現在進めている化学分析をさらに進める。とくにこれまで試みられていない硫黄や窒素の同位体比についても分析を進める予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A unique condition of the earliest diversification of SSF in Chengjiang, South China: the phosphorite deposition in a restricted basin at Hongjiachong.2014

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., Isozaki, Y., Hitachi, T., Shu, D.G.
    • 雑誌名

      Gondwana Research

      巻: 25 ページ: 1139-1152

    • DOI

      10.1016/j.gr.2013.07.010

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Birth and early evolution of metazoans.2014

    • 著者名/発表者名
      Shu, D.G., Isozaki, Y., Zhang, X.L., Han, J., Maruyama, S.
    • 雑誌名

      Gondwana Research

      巻: 25 ページ: 884-895

    • DOI

      10.1016/j.gr.2013.09.001

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New U-Pb zircon ages of the Sandbian (Upper Ordovician) “Big K-bentonite” in Baltoscandia (Estonia and Sweden) by LA-ICPMS2014

    • 著者名/発表者名
      Bauert, H., Isozaki Y., Holmer, L.E., Aoki, K., Sakata, S., Hirata, T.
    • 雑誌名

      GFF

      巻: 136 ページ: 30-33

    • DOI

      10.1080/11035897.2013.862854

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Provenance of the Lower-Middle Paleozoic of Estonia in central Baltica: a possible link to Avalonia2014

    • 著者名/発表者名
      Poldvere, A., Isozaki, Y., Bauert, H., Aoki, K., Sakata, S., Hirata, T.
    • 雑誌名

      GFF

      巻: 136 ページ: 214-217

    • DOI

      10.1080/11035897.2013.873986

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Provenance shift in Cambrian mid-Baltica: detrital zircon chronology of Ediacaran-Cambrian sandstones in Estonia.2014

    • 著者名/発表者名
      Isozaki, Y., Poldvere, A., Bauert, H., Nakahata, H., Aoki, K., Sakata, S., Hirata, T.
    • 雑誌名

      Estonian Journal of Earth Sciences

      巻: 63 ページ: 251-256

    • DOI

      10.3176/earth.2014.27

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Memories of pre-Jurassic lost oceans: How to retrieve them from extant lands2014

    • 著者名/発表者名
      Isozaki, Yukio
    • 学会等名
      World Conference on Marine Biodiversity
    • 発表場所
      Qindao, China
    • 年月日
      2014-10-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Provenance of the Ediacaran Baltica: U-Pb ages of detrital zircon from sandstone in central Estonia by LA-ICPMS2014

    • 著者名/発表者名
      sozaki, Y., Poldvere, A., Bauert, H., Aoki, K., Sakata, S., Hirata, T.
    • 学会等名
      IGCP 591: Early to Middle Paleozoic Revolution 4th Annual Meeting
    • 発表場所
      Tartu, Estonia
    • 年月日
      2014-06-10
    • 国際学会
  • [学会発表] 世界古地理と生命進化:その3 古生代2014

    • 著者名/発表者名
      磯崎行雄・丸山茂徳
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県幕張市)
    • 年月日
      2014-05-02
  • [学会発表] Paleogeography of the Earth; Neoproterozoic2014

    • 著者名/発表者名
      丸山茂徳∗磯崎行雄
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県幕張市)
    • 年月日
      2014-04-28

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公開日: 2017-01-06  

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