先史時代の育児

 先史時代の育児に関する研究(Dunne et al., 2019)が報道されました。授乳や離乳など、小児期の食餌に関する研究は、過去の社会の乳児の死亡率や出生率を理解する上で重要な意味を有します。乳児の骨のコラーゲンおよび歯の象牙質の試料の窒素安定同位体解析から離乳の時期に関する情報が得られていますが、先史時代の乳児がどのような食物を摂取していたのかについては、ほとんど知られていません。乳児に食餌を与えるのに使用されていた可能性がある既知の最古の土器は、5000年以上前となる新石器時代のヨーロッパで発見されており、こうした器はその後、青銅器時代および鉄器時代を通してより一般的なものになっていきました。

 こうした容器に関しては、乳児の授乳に用いられていたという考えが示されていますが、病人や衰弱した人に食餌を与えるのに使われていたとも示唆されており、また実際に何を入れていたのか、突き止めるのは困難でした。その理由の一つは、注ぎ口の開口部が小さいことにあります。この研究はこうした課題を克服するため、バイエルン地方で発見された口の開いた椀状の容器3個を調べました。そのうちの2個は紀元前800~紀元前450年頃となる鉄器時代初期の墓地から出土し、残りの1個は、紀元前1200~紀元前800年頃となる後期青銅器時代の大きな共同墓地から出土しました。これらの容器は、0~6歳の子どもたちの遺骸の側で発見されました。

 この研究は、容器の脂質残留物を分析し、生乳を含む動物性食品由来の脂肪酸を同定しました。2個の容器は反芻動物(種は特定されていません)の乳を入れるために使用されたと考えられ、1個の容器では反芻動物以外の乳(ブタの乳や母乳かもしれません)の混ざった残留物が見つかりました。この研究はこうした新知見から、これらの容器、離乳期に動物の乳を補助食品として乳児に与えるために使用された可能性を示す証拠になる、と指摘します。ただ、乳児に動物の乳を飲ませる習慣が広く普及していたとは考えられず、母親の死亡などの事情により母乳を飲ませられない状況での非常手段だったのだろう、との指摘もあります。以下は『ネイチャー』の日本語サイトからの引用(引用1および引用2)です。


【考古学】先史時代の哺乳瓶か

 ドイツのバイエルン地方にある青銅器時代と鉄器時代の乳児の墓で発見された注ぎ口の付いた小型の土器が、乳児や幼児に動物の乳を飲ませるために使用されていた可能性が非常に高いことが明らかになった。これらの人工遺物の分析は、有史以前のヒト集団における離乳のやり方に関する手掛かりをもたらしている。分析結果を報告する論文が、今週掲載される。

 液体を注ぐことのできる口の付いた土器の容器は、5000年以上前の新石器時代のものが発見されている。こうした容器は、乳児の授乳に用いられていたという考えが示されているが、実際に何を入れていたのかを突き止めるのは困難だった。その理由の1つは、注ぎ口の開口部が小さいことにある。この課題を克服するため、今回の研究で、Julie Dunne、Richard Evershedたちのグループは、バイエルン地方で発見された口の開いた椀状の容器(3個)を調べた。そのうちの2個は、紀元前800~450年のものと年代決定された鉄器時代初期の墓地から出土し、残りの1個は、紀元前1200~800年のものと年代決定された後期青銅器時代の大きな共同墓地から出土した。これらの容器は、0~6歳の子どもたちの遺骸のそばで発見された。

 Evershedたちは、容器の脂質残留物の分析を行い、動物性食品(生乳を含む)由来の脂肪酸を同定した。2個の容器は、反芻動物の乳を入れるために使用されたと考えられ、1個の容器には、反芻動物以外の乳(ブタの乳や母乳の可能性あり)が混ざった残留物が見つかった。以上の新知見は、これらの容器が、離乳期に動物の乳を補助食品として乳児に与えるために使用された可能性を示す証拠となるとEvershedたちは考えている。


考古学:先史時代の小児の墓から出土した陶器の哺乳瓶に見つかった反芻動物の乳

考古学:先史時代の育児

 今回、ドイツ・バイエルン州の青銅器時代と鉄器時代の乳児の墓から出土した小型の飲み口付きの土器3点には、かつて反芻動物の乳が入れられており、場合によっては粥状の肉も少量混ぜられていた可能性があることが明らかになった。この研究は、先史時代の乳児に食餌を与えるため、または離乳のために用いられていた食品の種類に関する直接的な証拠をもたらすものである。調べた器のうち2点は、バイエルン州の前期鉄器時代の墓地から出土したもので、年代は紀元前800~紀元前450年と推定されている。第3の器は後期青銅器時代(同じくバイエルン州)のもので、推定年代は紀元前1200~紀元前800年である。乳児に食餌を与えるために用いられていた可能のある器で最古のものは、5000年以上前の新石器時代までさかのぼる。



参考文献:
Dunne J. et al.(2019): Milk of ruminants in ceramic baby bottles from prehistoric child graves. Nature, 574, 7777, 246–248.
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1572-x

白亜紀/古第三紀境界後の回復期間

 白亜紀/古第三紀境界後の回復期間に関する研究(Alvarez et al., 2019)が公表されました。約6600万年前、ユカタン半島北部のチクシュルーブでの小惑星衝突により、海洋生態系がほぼ瞬時に崩壊しました。この白亜紀/古第三紀(K/Pg)境界においては、おそらく、海洋食物網の底辺における多様性の壊滅的な喪失が引き金となり、全栄養水準にわたる連鎖的な絶滅が引き起こされ、海洋の生物地球化学的な機能が著しく破壊されました。とくに、海面と深海との間の炭素循環の擾乱が生じたと考えられます。絶滅後の期間全体にわたる充分に詳細な生物データが存在しないため、生態系の復元力および生化学的機能がどのように回復したのかに関して、理解は限られており、生態系の「回復」に要する時間の見積もりには、100年未満から1000万年までの開きがあります。

 本論文は、K/Pg境界が13000年単位とひじょうに細かく、1300万年に及ぶナノプランクトンの時系列を用いて、絶滅後の群集では180万年にわたって極めて不安定な状態が続き、その後、復元力の特徴を示すより安定な平衡状態の群集が出現したことを明らかにしています。より多様な細胞サイズを有する、この新たな平衡状態の群集への移行が起きたのは、炭素循環の回復および充分に機能する生物ポンプの存在を示す指標と同時期でした。これらの知見は、生態系の回復と生物地球化学的な循環との間には、これまで移出生産の代理指標から示唆されてきたよりも長いものの、分類学的な豊富さの回復よりはずっと短い時間スケールにわたって、根本的なつながりが存在することを示唆しています。群集の安定性と生物ポンプの効率の両方が再び出現しても種の豊富さが低いままであったという事実は、群集の復元力および生化学的な機能には種数よりも生態学的機能の方が重要であることを示唆しています。以下は『ネイチャー』の日本語サイトからの引用です。


生物地球化学:大量絶滅からの回復では多様性が生態系の機能と復元力から切り離される

生物地球化学:白亜紀/古第三紀境界の後の回復期間

 白亜紀/古第三紀(K/Pg)境界におけるチクシュルーブでの小惑星衝突は、恐竜を絶滅させただけでなく、全球の生態系にも著しい影響を及ぼした。例えば、炭素を海面から深海底へと輸送する「炭素ポンプ」にも大規模な破壊が起こったが、最近の一部の研究からは、こうした炭素ポンプは衝突から約170万年後までに回復したことが示唆されている。これに対し、種の多様性によって評価される生態系の回復には、最長で1000万年を要したことがよく知られている。今回S AlvarezとS Gibbsたちは、K/Pg境界が非常に細かく(1万3000年単位で)記録されている国際深海掘削計画(ODP)の掘削コアから得られた、石灰質ナノプランクトンの極めて詳細な記録を提示している。この記録からは、石灰質ナノプランクトン群集では、衝突の約200万年後まで極めて不安定な状態が続き、その後ほぼ安定した状態に回復してさらなる大半の摂動に対して復元力を備えるようになったが、種の豊富さは低いままだったことが明らかになった。それらの時期からは、安定性の回復と炭素ポンプの回復とが同時に起きていたことも示唆された。



参考文献:
Alvarez SA. et al.(2019): Diversity decoupled from ecosystem function and resilience during mass extinction recovery. Nature, 574, 7777, 242–245.
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1590-8

鮮新世の温暖化

 鮮新世の温暖化に関する二つの研究が公表されました。いずれも、現在の温暖化だけではなく、人類進化に関しても有益な知見になっているという点でも、注目されます。一方の研究(Dumitru et al., 2019)は、鮮新世温暖期における全球平均海水準を絞り込んでいます。鮮新世などの過去の温暖期における海水準の変化の再構築により、長期の温暖化に対する海水準と氷床の応答に関する知見が得られます。鮮新世温暖期の全球平均海水準(GMSL)の見積もりは複数存在しますが、これらには数十mの開きがあるため、過去と将来の氷床の安定性の評価が妨げられています。

 本論文は、産業革命前よりも気温が平均して2~3°C高かったピアセンジアン(360万~258万年前頃)中期の温暖期において、全球の氷量の変化に起因して全球平均海水準が現在より約16.2 m高く、海洋の熱膨張を含めると約17.4 m高かった、と示します。この結果は、さらに温暖だった鮮新世の気候最温暖期(産業革命前よりも気温が約4°C高かったと推定されています)には、全球平均海水準が現在の海水準より23.5 m高く、熱膨張を加えるとさらに1.6 m高かったことを示しています。本論文は、地中海西部(スペインのマヨルカ島)から得られた洞窟内二次生成物に基づく、439万~327万年前の全球平均海水準データを6点提示とています。この記録は、海水準との関係が明確で、ウラン・鉛法年代の信頼性が高く、期間が長い点で類がなく、潜在的な海水準上昇の不確かさの定量化を可能にします。これらのデータは、氷床が温暖化に非常に敏感であることを示すとともに、将来の氷床モデルの較正において重要な目標を与えます。


 もう一方の研究(Grant et al., 2019)は、鮮新世における海水準変動の振幅と起源を明らかにしています。地球は現在、300万年以上前の「中期鮮新世温暖期」に最後に存在した気候へと向かっています。当時は、大気中の二酸化炭素の濃度は約400 ppmで、軌道強制力に応答して全球の海水準が振動しており、全球平均海水準の最大値は、現在の値よりも約20 m高かった可能性があります。この規模の海水準上昇をもたらすには、グリーンランド氷床・西南極氷床・東南極といった海洋性氷床の広範囲にわたる後退あるいは崩壊が必要です。しかし、氷期–間氷期サイクルにおける海水準変動の相対的な振幅は、まだあまり絞り込まれていません。

 本論文はこの課題に取り組むため、現代の波による堆積物輸送と水深の間の理論的な関係を較正し、その手法を、ニュージーランドのワンガヌイ盆地から得られた厚さ800 mの鮮新世の連続的な浅海堆積物における粒子のサイズに適用しました。この手法で得られた水深の変動からは、地殻変動による沈降を補正した後、相対的海水準(RSL)の周期的な変動が得られました。本論文では、中期~後期鮮新世(330万〜258万年前)頃の氷期–間氷期サイクルにわたって、海水準が平均して13 ± 5 m変動していたことを示します。得られた記録は、深海の酸素同位体記録から導かれる全球の氷の代理指標とは関係がなく、海水準サイクルは、離心率の変動による330万〜270万年前頃の軌道歳差によって調整される、南極大陸の日射の2万年周期の変化と一致しています。

 したがって、氷床が南極大陸において安定化し、北半球において増大するため、海水準変動は、地軸の傾きの41000年周期のサイクルによって調整されます。厳密には、全球平均海水準の変化の絶対値ではなく、相対的海水準の変化の振幅が得られました。一方、氷河性地殻均衡に基づく相対的海水準の変化のシミュレーションでは、これらの記録は、地球の中心に対して記録されていない全球平均海水準として定義される、ユースタティック海水準に近いことを示しています。しかし、この見積もりにより、保守的な仮定の下では、鮮新世の最大海水準上昇が25 m未満に限定され、今世紀に予測されている気候条件の下での極域の氷量の変動に新たな制約条件が与えられました。


参考文献:
Dumitru OA. et al.(2019): Constraints on global mean sea level during Pliocene warmth. Nature, 574, 7777, 233–236.
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1543-2

Grant GR. et al.(2019): The amplitude and origin of sea-level variability during the Pliocene epoch. Nature, 574, 7777, 237–241.
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1619-z