古海洋環境指標としての円石藻

摘要

海洋の一次生産者である円石藻は，炭酸塩の殻を持つことから海洋表層および表層から深海底への無機炭素の輸送といった海洋における炭素循環に重要な役割を担っている。 円石藻はパプト藻類（Haptophyceae）に属し，太陽光の届く有光層である水深200m以浅に棲息し，光合成を行う単細胞の藻預である。 円石藻の大きさは2μmから100μmまであり，多くは5～30μmで，球形や卵形をしている。 細胞表面は直径約1～15μmの炭酸塩カルシウムからなるコッコリスと呼ばれる小盤の集合体にょって覆われている。 生息域は大部分は海水域に，少数が汽水域に棲息し，赤道域から南極海まで広く分布し，水温，塩分，栄養塩の違いによって生息種の水平·垂直分布が異なる。 有光層は高緯度域では水深20～30mに限定されるが，低緯度にむかって徐々に深くなる。 それに伴い円石藻の生息種，生息深度が変化し，特に低緯度城では種の鉛直分布は発達し，上層·中層·下層に生息深度が区分される（Okada and Honjo，1973）。 種の多様性は，温暖域や亜寒帯域で高く，高緯度域及び内海城で低くなる。 一方，個体数は亜寒帯域が最も多く,温帯で低くなる。特定の種は，急激な増殖（ブルーム）を起こすことが知られている。 円石藻は，有光層内での動物プランクトンの摂取に伴うフィーカルペレット（糞粒），コロニーの形成や凝集などの粒状化プロセスを経て1日約200mの沈降速度で深海底へ輸送される（Honjo，1976）。 海底表層堆積物中の遺骸群集とその上層の現生群集との間に高い相関があるのは，この沈降過程のためである。 海底に到達した円石藻は化石化し海底堆積物の重要な構成要素となり，生物層序や古海洋学的研究で広く使用されている。円石藻の化石は，通常，石灰質ナンノ（ナノ）化石と呼ばれている。 円石藻の形態は，その光学特性において，同形ないし異形の方解石の結晶が，多数放射状に配列してできたヘリオリシド（heliolithid）と大部分が単結晶体の性質からなるオルソリシド（ortholithid）に分類される。 また，電子顕微鏡下では，0.1μmより小さい同一の菱面体結晶や六方柱で構成されているホロコッコリス（holococcolith）と，サイズや大きさが異なる方解石結晶からなるヘテロコッコリス（heterococcolith）に区分される。 堆積物中に化石として残るのは，ほとhどが後者である。 石灰質ナンノ化石は少量の試料に多数の個体数，多数の種類を見いだせ，さらに，各種の生存期間が比較的短いため，ジュラ紀以降の広範囲の海成層の対比ならびに時代決定に有効である。石灰質ナンノ化石層序における化石帯は、主として種の出現·消滅や生存期間を基礎とした生存期間帯と間隔帯が使用されている。これを基に中生界では，ジュラ系をBarnard and Hay（1974）が21帯に，白亜系をSissingh（1977）が26帯に区分した。さらに，新生界では，Martini（1971）が占第三系を25帯 碌谌丹?1帯に，Okada and Bukry（1980）は古第三系を19帯20亜帯 碌谌丹?5帯24亜帯に区分した。また，Takayama and Sato（1987）は第四系に13の基準面を設けた。 なお、地域によっては，その鍵種の産出が乏しい場合もありt独自の化石苛も設けられている。