【研究分野】層位・古生物学

【研究領域課題番号】15253008 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海底洞窟 / インド・太平洋 / 種分化 / 軟体動物 / 生物地理 / 進化 / 古環境 / 初期発 / コハクカノコ科 / 初期発生 / 捕食 / 間隙水環境 / アンキアリン環境 / 巻貝 / アマオブネガイ目 / 甲殻類 / タマガイ科 / 陸上進出

【研究成果の概要】

1.海底洞窟の軟体動物や甲殻類の分類学的研究をおこない、アミ類の2新種、コハクカノコ科巻貝の1新属、3新種を報告した。さらに海底洞窟産コハクカノコ科巻貝4新属、4新種を見いだし、それらについて論文の投稿字備中である。
2.海底洞窟は捕食者が僅かで、それは中生代中頃の浅海の生態系との共通点といえる。本研究では両環境を比較るため、穿孔捕食するタマガイ科巻貝の捕食史を再検討し、同科は白亜紀末に出現し、貝類に対する穿孔捕食は白亜紀末から増えたことを明らかにした。一方宮古島と伊江島の2カ所の海底洞窟の貝類殻の穿孔と破砕捕食痕の頻度を5%以下であり、その頻度はこれまでに知られている白亜紀後期の貝類化石群に見られる頻度にほぼ等しいことを明らかにした(論文準備中)。
3.フィリピンの遠くはなれたつのアンキアリン洞窟からのコハクカノコ科巻貝の1新種のmtDNAのCOI遣伝子塩配列を用い、アンキアライン洞窟の動物として初の個体群解析を行った。その結果、2島の集団ひとつの氾生殖個群であり、孵化した幼生が川を下り、海での浮遊幼生期をおくったのち河口で着底・変態、幼貝が遡上する両側回遊という生活環が、アンキアライン洞窟進出にあたっての前適応であることを指摘した。
4.海底洞窟産コハクカノコ科貝類を検討し、これらの種がインド・太平洋島嶼に極めて広く分布することを明らかにした。種多様性は東南アジアでで最も高く、そこから離れるに従い種数の低減し、大西洋では見つかっていない。最古の化石はパリ盆地の漸新世の海底洞窟堆積層で、第四紀には太平洋の各地で発見されている。一般に、海底洞窟棲生物は分散能力が低く、プレートの移動によってのみ移動可能であると考えられているが、これは不十分なサンプリングによるもので、コハクカノコ科貝類の時空分布は浅海サンゴ礁域の明所の生物の分布様式と全く同じ特徴を示すことが明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2003 - 2005

【配分額】33,930千円 (直接経費: 26,100千円、間接経費: 7,830千円)

【研究分野】系統・分類

【研究領域課題番号】11691196 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海底洞窟 / 軟体動物 / 甲殻類 / 分類 / インド・太平洋 / 腕足類 / 進化生態 / 生きた化石 / 陸上進出 / カリブ海 / anchialine / 進化 / 海洋生物地理 / 貝形虫 / 生物地理 / 太平洋 / インド洋

【研究成果の概要】

1.海底洞窟特有のソビエツブ科巻貝の2新属4新種、クチキレエビスガイ科の1新属2新種、従来全く知られていない殻形態を示す1新属1新種(Pluviostillac palauensis)を発見、報告した。
2.海底洞窟のシラタマアマガイ属巻貝の殻体を検討し,2新種を含む6種を識別し,コハクカノコガイ属と単系統群(コハクカノコガイ科)を構成することを明らかにした.また、それらの軟体の解剖学的研究を進め、殻体による結果を支持した。
3.マーシャル島の化石種を検討し,この種はシラタマアマガイ属に近縁な新属であることを明らかにし,同類が中新世には既に海底洞窟のような環境に適応していたことを示した.
4.海底洞窟のシラタマアマガイ属と河川に生息するコハクカノコガイ類の殻体および軟体の解剖学的研究を進めた。また、両者の環境を繋ぐanchialineやhyporheic環境から多くの未知のコハクカノコガイ類を発見し、それらを分類学的に検討し、2新属を認めた。
5.コハクカノコガイ類を含むアマガイ上目の解剖と分子系統学的研究から、同目は複数回地上環境へ進出し、また、コハクカノコガイ類は海底洞窟などの隠生的な環境に適応した後、anchialineやhyporheic環境、さらに地上の河川に進出したことを明らかにした。
6.海底洞窟及びanchialine環境の微小甲殻類のカラヌス目Ridgewayia属の1新種を見いだした。この種は北大西洋や地中海の種に近縁であることが強く示唆された.また、アミ目のHeteromysoides属とHeteromysis属の4新種、BochusaceaのThetispelecaris属の1新種を見いだした。Thetispelecaris属の新種は同属の2番目の記録であり、その由来は海底洞窟から深海に進化したことが示唆された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】21,850千円 (直接経費: 20,500千円、間接経費: 1,350千円)

【研究分野】系統・分類

【研究領域課題番号】08041162 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

古生物学 / 海底洞窟 / 二枚貝類 / 巻貝類 / 進きた化石 / 貝形虫類 / 進化 / 大量絶滅 / 生きた化石 / 実形虫類 / 海洋生物学 / 生物地理 / 生きている化石 / 軟体動物 / 甲殻類

【研究成果の概要】

研究代表者は、海底洞窟性巻貝のムシロガイ科、ソビエツブ科の分類学的研究を進め、多数の新種を見いし(貝類学雑誌に発表)、パラオの1海底洞窟から、アマオブネガイ類に類縁の可能性のある未知種(新属・新種)を発見した(発表予定)。この巻貝は、これまで知られているどのグループにも類似しない風変わりな形態を持ち、海底洞窟特有のグループと判断された。
研究分担者の速水は、二枚貝類の殻サイズの時代変化と海底洞窟の同類の繁殖戦略の比較から、地質時代の生物の大量絶滅の要因について、新たな仮説(貧栄養仮説)を提唱した(遺伝に発表)。深海と同様に、海底洞窟の二枚貝類は貧栄養環境への適応として、殻サイズが極端に小さい。大量絶滅時には、その前後の時代と比べて、二枚貝類は小型化していることをつきとめた。限石衝突や他の地質的事変が海洋の貧栄養をもたらし、その結果、大型種(或いはグループ)が差別的に絶滅したものと解釈された。
研究分担者の武田は、パラオの海底洞窟の調査から、6種のカニ類を見いだした(Natural Environmental Sci.Res.に発表)。これらのうち、クモガニ科のSchlzophyrys dahlakは、これまで紅海南部にのみ知られていた種で、ワタリガニ科のCharybdis paucidentataはペルシャ湾、紅海と西インド洋に知られていた種である。また、ワタリガニ科の3種(オオハシカルパガザミ、ナキガザミ、Charybdis paucidentata)は、海底洞窟特有の種である可能性が強く示唆された。
研究分担者の田吹等は、海底洞窟から新たな「生きた化石」貝形虫の新属新種を見いだし、その起源を論じた(イギリス古生物学会誌に発表予定)。この新属は、深海に棲むCardobairdiaから進化したもので、捕食者の少ない海底洞窟に適応することで生き残ったと考えた。

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1996 - 1998

【配分額】25,700千円 (直接経費: 25,700千円)

【研究分野】層位・古生物学

【研究領域課題番号】04454032 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海底洞窟 / 軟体動物 / 多様性 / 幼形進化 / K戦略 / 進化生物学 / 生物地理 / 二枚貝類 / 遺存種 / 矮小化 / 繁殖戰略 / 適応戰略 / 幼形化 / 捕食圧

【研究成果の概要】

本研究は,サンゴ礁周辺の海底洞窟対象として,隠生的軟体動物の生体・遺骸の調査を行い,その多様性・生活史の特徴と進化生物学上の意義を明らかにすることを目的として平成4年度以来続行されてきた.これまでに沖縄本島(伊江島),宮古諸島(下地島,伊良部島),与那国島,小笠原諸島(父島列島)などの多数の洞窟を熟練ダイバーの協力のもとに調査を行い,多量の資料を得た.また,別途に入手したフィリピン,パラオや日本各地の資料との比較を行い,特に洞窟性二枚貝種の特徴と地理的分布を明らかにした.
その結果,洞窟性の二枚貝群には次の特徴が共通的にみられることが明らかとなった.1)小数のものを除くとほとんどが微小種である,2)捕食にたいして無防備な″生態的原始性″を示す種が多く,かなりの数の遺存種がある,3)大半が未記載種で,深海にしか知られていなかった属を多く含む,4)幼形進化(プロジェネシス)を示す種が多い,5)深海や寒海に似て卵黄栄養型や直達発生型の種が多い,6)卵サイズを反映する原殻Iの大きい種が多く,いわゆるK戦略が卓越する,8)洞窟奥部には固有種がみられるが,幼生が浮遊しないにもかかわらず,西太平洋に広く分布する種が少なくない.15EA03:これらの特徴は,外界に比べて捕食圧が低く,光合成が行われない貧栄養の環境に対する適応によると理解される.なお,成果の一部(琉球の資料の分類・記載とその進化学的意義)はすでに公表した.

【研究種目】一般研究(B)

【研究期間】1992 - 1994

【配分額】4,500千円 (直接経費: 4,500千円)