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白亜紀／古第三紀境界の大量絶滅に伴う深海底生動物群集の行動様式の進化過程の解明

阐明与白垩纪/古近纪边界大规模灭绝相关的深海动物群落行为模式的演化过程

基本信息

批准号：
20J01599
负责人：
菊地一輝
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，底生動物が堆積物を撹拌・再堆積させた度合いを示す生物撹拌強度を，海底掘削コア画像から自動推定するモデルを開発した．また，上部白亜系から始新統の海底扇状地堆積物の調査を行い，堆積環境の復元と生痕化石群集の記載を行った．海底掘削コア画像から生痕化石を自動抽出するモデルを，畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を応用して実装した．コア画像と手動で生痕化石を抽出した画像との関係をCNNに学習させたところ，本研究で生成されたモデルは約89%の精度で生痕化石を抽出することに成功した．このモデルを，国際深海科学掘削計画(IODP)で掘削されたベンガル湾沖の中新世の海底扇状地堆積物のコア画像に適用し，約1,000万年間にわたる生痕化石Phycosiphonの産出頻度の変動を復元した．その結果，本生痕属の産出頻度は泥の堆積速度の変化と有意な正の相関をもつことが明らかになった．このことは，本生痕属の形成者の日和見主義的な生存戦略を反映していると考えられる．今後，本研究のモデルの適用範囲を他の生痕分類群に拡張し，他のコア画像データに応用することで，生物撹拌強度や生痕化石の多様性の普遍的な変動が復元されることが期待される．紀伊半島西岸部の始新統音無川層群の調査では，岩相と生痕化石産出層準の空間分布を詳細に把握した．この地域の音無川層群は東西方向の軸を持つ褶曲群と東西走向の断層群によって強い変形を被っており，羽六層下部の泥岩優勢砂岩泥岩互層が繰り返し露出する．このうち，羽六層最下部の層準からは深海環境の指標種と考えられている生痕化石が多産した．また，沖縄県の始新統嘉陽層では，フロンタルスプレイ堆積物において深海指標種の生痕化石がよく観察された．今後，生痕化石の自動抽出モデルで得られたデータと野外調査データが統合されることで，詳細な堆積環境変動と生痕化石群集の関係が明らかになるだろう．

This year, the mixing and re-stacking of sediments by benthic animals has been carried out to demonstrate the intensity of biological mixing, and the automatic estimation of seabed excavation images has been developed. The investigation of submarine fan-like deposits from the Eocene to the Upper Palaeozoic and the record of complex and trace fossil assemblages of the accumulation environment are carried out. Seabed excavation images are automatically extracted. This study was successful in generating trace fossils with an accuracy of about 89%. The International Deep-Sea Scientific Excavation Program (IODP) has excavated and reconstructed the Miocene fan-like deposits in the Miocene basin, and the frequency of production of trace fossils Phycosiphon has changed and recovered over the past 10 million years. As a result, the occurrence frequency of the intrinsic trace genus varies with the accumulation rate of mud. The existence of the doctrine of the sun and the doctrine of the sun is reflected in the existence of the original mark. In the future, the applicable range of this study will be expanded to other trace taxa, and the variation of biological agitation intensity and diversity of trace fossils will be expected. The investigation of the Eocene sound-free stream group in the west coast of the Kiei Peninsula has revealed the spatial distribution of lithofacies and trace fossils in detail. In this area, the sound-free layer group is opposite to the east-west direction axis, and the fold group is opposite to the east-west direction fault group. The dominant sandstone-mudstone interbeds in the lower part of the sixth layer are exposed. The lowest layer of the sixth layer of the feather is the index species of the deep-sea environment. The fossil record of deep-sea index species is observed in the Eocene Jiayang Formation. In the future, the automatic extraction of trace fossils will be carried out in the field survey, and the relationship between the accumulation environment and the trace fossil population will be discussed in detail.