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2015 年度 実績報告書

深海性固着動物群集の適応と進化に関する古生態学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26287131
研究機関名古屋大学

研究代表者

大路 樹生  名古屋大学, 博物館, 教授 (50160487)

研究分担者 ジェンキンズ ロバート  金沢大学, 自然システム学系, 助教 (10451824)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード化石化過程 / タフォノミー / 冷湧水 / 化学合成群集 / 棘皮動物 / 炭素同位体比
研究実績の概要

深海性棘皮動物のウミユリ類に関し、その化石化過程と化石軟体部の構造復元を行うために実験的タフォノミーの研究を行った。駿河湾の水深約140mから採取した有柄ウミユリ、トリノアシを用い、御岳火山の火山灰に埋没させる実験を行ったところ、腕を外側にまげて埋没する姿勢が必ず観察された。この姿勢は多くのゴカクウミユリ類が示す化石の姿勢と同様であり、この姿勢が急速に埋没した結果であること、この腕を曲げる姿勢が筋肉の弛緩と靭帯の張力で生まれることが明らかになった。この結果を、古生代の多くのウミユリの姿勢と比較すると、全く異なった姿勢が観察されることから、古生代のウミユリ類は異なった腕の関節と軟体部構造を持つ(筋肉構造を持たない)ことが推察された。このことから、ウミユリ類の実験的タフォノミーから、古生代のウミユリの軟体部の構造復元がある程度可能であることが示された。
またウミユリの飼育実験から、肉食性の巻貝であるボウシュウボラが茎の表皮を捕食している様子が初めて確認され、ウミユリの新たな捕食者として肉食性の巻貝が考えられることが明らかになった。
冷湧水環境の堆積物から発見される化石棘皮動物の殻が低い炭素同位体比を持つ原因を探るため、バフンウニの幼体を釧路の水産実験所で飼育実験し、コントロールした炭素同位体比を持つ海水、および炭素同位体比の異なる餌2種類を与えた場合の殻の同位体比への関与を調べた。その結果、海水の同位体比、餌の同位体比のいずれもが殻の同位体比への関与を示すことが明らかになった。この結果は冷湧水に生息する多くの軟体動物の結果とは異なることが明らかになった。

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

冷湧水の化学合成群集に関する研究では、化石棘皮動物の殻に含まれる低い炭素同位体比の原因を本質的に探るべく、飼育実験を行った。その結果、初めて海水と餌の両者の影響から低い炭素同位体比を持つ殻を形成することが初めて明らかになった。ウミユリ類の実験的タフォノミーの結果から、ゴカクウミユリ類の特徴ある化石の姿勢の原因が明らかになったのみならず、この姿勢を示さない古生代のウミユリ類の軟体部の構造復元にも役立てる可能性が示された。このように、十分な新たな発見が本研究によって生み出されている。

今後の研究の推進方策

冷湧水の堆積物から発見される棘皮動物の多様性把握を続けて行い、棘皮動物が冷湧水環境に普通に存在する種群であることを明らかにしたい。そのための現地調査(アメリカ・サウスダコタ州等)を行う。また化石棘皮動物の殻に含まれる同位体比の分析から、これら各種の冷湧水との関与を明らかにしたい。
さらに深度分布とウミユリの餌の採取効率、捕食圧との関連を、腕の分岐パターンと再生腕の出現頻度から定量的に見積もる研究を行う予定である。
またウミユリの実験的タフォノミー実験を継続し、異なる粒度や堆積物に対する反応を記録し、多様な堆積物に出現するウミユリ類化石と対照させてこれらの生息時の姿勢や軟体部の構造復元を行いたい。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Regeneration, predatory-prey interaction and evolutionary history of articulate crinoids.2015

    • 著者名/発表者名
      Oji, Tatsuo
    • 雑誌名

      Palaeoworld

      巻: 24 ページ: 389-392

    • DOI

      10.1016/j.palwor.2015.06.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The oldest post-Palaeozoic crinoid and Permian-Triassic origins of the Articulata (Echinodermata).2015

    • 著者名/発表者名
      Oji, T. and Twitchett, R.J.
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 32 ページ: 211-215

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.2108/zs140240

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Paleoecology of criniods from the Upper Cretaceous cold seep deposits of Central United States and Japan: Were they chemosynthetic community2015

    • 著者名/発表者名
      Kato, M. and Oji, T.
    • 雑誌名

      Cuadernos del Museo Geominero, Instituto Geológico y Minero de España

      巻: 19 ページ: 79-81

    • 査読あり
  • [学会発表] Experimental taphonomy of crinoids: a positive feedback from modern and ancient examples2015

    • 著者名/発表者名
      Oji, T. and Matsumoto, M.
    • 学会等名
      2015 Geological Society of America Annual Meeting
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2015-11-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ウミユリについて分かってきたこと2015

    • 著者名/発表者名
      大路樹生
    • 学会等名
      日本古生物学会2015年年会
    • 発表場所
      つくば産業総合研究所
    • 年月日
      2015-06-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Paleoecology of crinoids from the Upper Cretaceous cold seep deposits of central United States and Japan: Were they chemosynthetic community members?2015

    • 著者名/発表者名
      Moe Kato and Tatsuo Oji
    • 学会等名
      Progress in Echinoderm Palaeobiology
    • 発表場所
      Zaragoza, Spain
    • 年月日
      2015-06-16
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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