第三紀温暖要素にもとづいた日本列島ー台湾間の植物交流史の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K05599
• Research Institution: National Museum of Nature and Science, Tokyo
• Principal Investigator: 矢部 淳 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (20634124)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤木 利之 岡山理科大学, 理学部, 講師 (10377997)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 古植物地理 / 琉球弧 / 遺存固有性 / 古気候解析 / 前期更新世

Outline of Annual Research Achievements

日本の後期新生代層には現在の台湾に自生する植物属や種がしばしば含まれ、これらは南からきた”温暖要素”としてとらえられてきたが、これらの要素は日本列島では新第三紀を通じて化石記録が認められる一方、現在の分布域である台湾では化石が産出しない。このことから、これらの”温暖要素”は日本列島から琉球列島を経由して分布を南に広げたという仮説を提示できる。この仮説が証明されれば、従来認識されていなかった植物種の分布経路を明らかにすることにつながり、琉球弧を通じた台湾および日本本土の生物相の成り立ちにおいて新たな視点をもたらすことができる。
この仮説を証明するため、本研究では台湾現生種のランダイスギおよびタイワンスギの２種をターゲットに下の２つの検証課題を設定した。（１）琉球列島を通じた陸橋が存在したと考えられる、前期更新世以前の日本に台湾現生種(=”温暖要素”)がすでに存在した(分類学的研究)。（２）それらが現生種と同じ環境条件下に生育していた(古気候学的、古生態学的研究)。である。これらを検証することで、“温暖要素”と考えられたこれらの要素が、実は寒冷期に南に分布を広げた可能性を指摘できることとなる。また、総合的な分類学的研究を進めるため、本研究では葉化石を専門とする矢部とともに、花粉化石の藤井利之博士（岡山理科大学、研究分担者）、木材化石のEun-Kyong Jeong博士（韓国全北大学、研究協力者）を組織した。
平成28年度は琉球列島最北端の種子島（鹿児島県西之表市）の形之山において、下部更新統増田層形之山部層の発掘調査を行った。本層では30年ほど前に行われた調査によって、多くの脊椎動物化石とともに台湾現生種と推測される植物化石が報告されていたが、当時は分類学的な研究が十分に行われていなかった。発掘調査の結果得られた、大型化石（葉・材）、花粉化石の分類学的検討を現在進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究初年度となった平成28年度は、琉球列島最北端に位置する種子島（鹿児島県西之表市）に分布する下部更新統増田層形之山部層において、7/19-22に予備調査（矢部）を、10/10-17に現地地質調査と化石採集を行った（矢部・藤井）。
化石を含む暗灰色泥層および砂質シルト岩層はおよそ80cmの厚さがあり、幅2m、奥行き1mの範囲を発掘し、花粉分析用の連続サンプルを採集するとともに、大型化石抽出用のブロックサンプルを全層準から採集した。さらに、残った岩石を現地で小割りし、採集したすべての資料を各研究機関に送付し、現在までに化石の抽出と分析を進めている。
矢部は葉、種子・果実、材などの大型化石を検討するため、採集したブロック資料からの化石抽出を進めている。まずは適切な抽出方法を見極めるため、一部の資料を対象に薬品処理、凍結乾燥法、物理的剥離など様々な方法を試み、種ごと、岩相ごとに異なる方法が必要であることがわかってきた。こうした予備実験の結果、現在までに多くの広葉樹種とともに数点のランダイスギおよびタイワンスギの葉化石が抽出できた。
一方、藤井は形之山部層の全層準サンプルを10cmピッチでとりわけ、標準的な花粉分析法にしたがって花粉化石の抽出を行った。さらに抽出した化石を電子顕微鏡で撮像し、それらの同定作業を進めている。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度は、形之山部層の化石資料の分析を進める。前年度採集した資料に若干の木材化石が含まれることがわかったため、その分析をJeongが進める。現在までの中間成果を７月末に中国深センで開催される国際植物学会議において発表するため、７月上旬を当面の目標として資料の同定作業を終了させる予定である。
また、この作業と並行して、九州本土の化石群集の資料調査のため、矢部が６月に熊本県博物館ネットワークセンターで、12月には大阪市自然史博物館で収蔵資料調査を行う。平成29年度末に研究連絡会議を茨城県つくば市で開催し、各自の研究の進捗状況を報告するとともに、次年度以降の研究の進め方について議論する予定である。