Presentation Information
[G-P-27]Importance of planktonic diatom fossils in the middle Miocene–lower Pliocene Idaho Group, USA
*Tatsuya HAYASHI1, Megumi SAITO-KATO2, Yuki HANEDA3, William KREBS (1. Kyushu University, 2. National Museum of Nature and Science, 3. National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)
Keywords:
Miocene,Pliocene,lacustrine planktonic diatoms,Idaho Group,evolutionary history,biostratigraphy
中新世から鮮新世の始めにかけては湖沼生物相の変革期であり、浮遊性珪藻は、初〜中期中新世に優勢だったActinocyclus属（Hemidiscaceae科）から、後期中新世から現在まで優勢であり続けるStephanodiscaceae科の分類群に主役が交代した。この主役交代イベントは汎世界的にほぼ同時に起きたことから、湖沼に生息する現代型の浮遊性珪藻相の成立プロセス（進化史）を理解するうえで欠かせない研究課題である。我々のグループはその解明を目指し、2024年9月より米国北西部のWestern Snake River Basinにおいてアイダホ層群の調査を開始した。本発表では、これまで「浮遊性珪藻の生層序の確立」と「主役交代イベントの原因解明」の２つの視点で取り組んできた研究の成果と今後の展望を紹介する。
アイダホ層群は、湖沼環境としては世界有数の連続性（中期中新世〜前期更新世）を示す貴重な堆積物であり、浮遊性珪藻化石を含む地層には、下位より順にPoison Creek層（約11–9 Ma：多様なActinocyclus属）、Chalk Hills層（約8.5–5.5 Ma：Stephanodiscaceae科の最古かつ絶滅属のMesodictyon）、Glenns Ferry層（約5–1.5 Ma： Stephanodiscaceae科の現存する属（Cyclotella、Lindavia、Stephanodiscus、Discostellaなど））がある（Love et al., 2023）。現在、我々はこれらの分類群の初産出層準の解明や年代の推定に取り組むことで生層序の確立を目指しており、それが完成すれば年代決定の手段に乏しい湖沼堆積物に楔を打ち込むことができると期待される。
主役交代イベントの原因についてはHayashi et al. (2018)によって議論されており、それによると、火山活動の活発化やC4植物の草原の拡大によって珪藻の被殻の材料となるシリカが湖沼へ大量に供給されたことが一因となった可能性がある。また、後期中新世にはモンスーン気候が開始しており、風の季節変化が強まったことで湖水循環（特に栄養塩の表水層への移動）が促され、浮遊の生活スタイルを持つ珪藻は生存戦略の見直しを迫られたと考えられる。Hayashi et al. (2018)は、後期中新世から台頭し始めたStephanodiscaceae科の各属は、それ以前に優勢だったActinocyclus属よりも浮遊・拡散能力と代謝能力で優り、湖沼環境の季節変化にうまく適応できたために主役の交代がおきたと主張している。この仮説の検証の鍵はStephanodiscaceae科の各属とActinocyclus属の形態の差異にあり、その点において両分類群の連続した記録を豊富に有するアイダホ層群の調査を進める意義は高い。
引用文献：
・Love R.L., Lewis R.S., Wood S.H., Feeney D.M., and Schmitz M.D. 2023. U–Pb zircon ages, mapping, and biostratigraphy of the Payette Formation and Idaho Group north of the western Snake River Plain, Idaho: Implications for hydrocarbon system correlation. Rocky Mountain Geology 58(2): 83–113.
・Hayashi T., Krebs W.N., Saito-Kato M., and Tanimura Y. 2018. The turnover of continental planktonic diatoms near the middle/late Miocene boundary and their Cenozoic evolution. PLOS ONE: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198003.
アイダホ層群は、湖沼環境としては世界有数の連続性（中期中新世〜前期更新世）を示す貴重な堆積物であり、浮遊性珪藻化石を含む地層には、下位より順にPoison Creek層（約11–9 Ma：多様なActinocyclus属）、Chalk Hills層（約8.5–5.5 Ma：Stephanodiscaceae科の最古かつ絶滅属のMesodictyon）、Glenns Ferry層（約5–1.5 Ma： Stephanodiscaceae科の現存する属（Cyclotella、Lindavia、Stephanodiscus、Discostellaなど））がある（Love et al., 2023）。現在、我々はこれらの分類群の初産出層準の解明や年代の推定に取り組むことで生層序の確立を目指しており、それが完成すれば年代決定の手段に乏しい湖沼堆積物に楔を打ち込むことができると期待される。
主役交代イベントの原因についてはHayashi et al. (2018)によって議論されており、それによると、火山活動の活発化やC4植物の草原の拡大によって珪藻の被殻の材料となるシリカが湖沼へ大量に供給されたことが一因となった可能性がある。また、後期中新世にはモンスーン気候が開始しており、風の季節変化が強まったことで湖水循環（特に栄養塩の表水層への移動）が促され、浮遊の生活スタイルを持つ珪藻は生存戦略の見直しを迫られたと考えられる。Hayashi et al. (2018)は、後期中新世から台頭し始めたStephanodiscaceae科の各属は、それ以前に優勢だったActinocyclus属よりも浮遊・拡散能力と代謝能力で優り、湖沼環境の季節変化にうまく適応できたために主役の交代がおきたと主張している。この仮説の検証の鍵はStephanodiscaceae科の各属とActinocyclus属の形態の差異にあり、その点において両分類群の連続した記録を豊富に有するアイダホ層群の調査を進める意義は高い。
引用文献：
・Love R.L., Lewis R.S., Wood S.H., Feeney D.M., and Schmitz M.D. 2023. U–Pb zircon ages, mapping, and biostratigraphy of the Payette Formation and Idaho Group north of the western Snake River Plain, Idaho: Implications for hydrocarbon system correlation. Rocky Mountain Geology 58(2): 83–113.
・Hayashi T., Krebs W.N., Saito-Kato M., and Tanimura Y. 2018. The turnover of continental planktonic diatoms near the middle/late Miocene boundary and their Cenozoic evolution. PLOS ONE: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198003.