Early Jurassic mollusks from the Kuruma Group around Mt. Kikuishi on the Tsugami Shindō Trail, Itoigawa, Niigata, central Japan

本研究は、日本中部の新潟県糸魚川市にある津上新道トレイル沿い、とくに菊石山周辺に露出する来馬層群の下部ジュラ紀浅海成層を対象とする。この地点には歴史的意義があり、1960年代に（小野賢博士によって）そこで発見されたアンモノイド類が山名の由来となり、標本はフォッサマグナミュージアムに収蔵されている。来馬層群は、アンモノイド類の生層序と、初期Pliensbachianの区分と整合するジルコンU‒Pb年代（186.3 ± 1.3 Ma〜189.4 ± 0.9 Ma）により、地質年代学的・古生物地理学的に重要であることが認識されているにもかかわらず、菊石山の化石産地周辺の地質は詳細に研究されていなかった。2021年に、Teradani Formationの模式地におけるAmaltheus orientalisの記載を含むジュラ紀アンモノイド類への関心が再燃したことを受け、著者らは2021年に現地調査を行い、当地の層序および化石産出状況を記録した。本論文の目的は、菊石山周辺で実施したこの野外調査の成果を報告し、新たに確認された軟体動物化石の産出の意義を明らかにすることである。

菊石山北方での調査により、Teradani Formationから多数の軟体動物化石が得られ、二枚貝が最も多く、次いで巻貝が多かった。重要な点として、比較的完全なアンモノイド類の殻が4点得られ、対象とした露頭にアンモノイド類が存在し、分類学的研究が可能であることが示された。いくつかのアンモノイド標本は、Teradani Formationで一般的な属とされるCanavaria sp.に予備的（暫定的）に同定された。尾根筋に沿って測線を設定した露頭では、主として砂質泥岩からなり、砂岩・泥岩を伴う層準の中に、化石を含む層準が6つ認められた。Canavariaであるという予備的判断と、Teradani Formationについて確立されているアンモノイド帯区分を参照し、アンモノイド産出露頭はCanavaria assemblage zoneに属し、著者らはこれを最新Pliensbachianに対比した。さらに本論文は、菊石山からのAmaltheusアンモノイド類（A. stokesi (Sowerby)およびA. margaritatus de Montfort）の既報にも言及し、この地域に複数のアンモノイド群集が含まれる可能性を強調している。

著者らは、地域の山岳関係団体の支援を受け、2021年9月20日および10月23〜24日に地質調査と化石採集を実施した。調査は、露頭に基づく層序観察と、狙いを定めた化石探索を組み合わせて行われた。津上新道トレイル沿いの来馬層群の露出を記録し、Teradani Formationとその上位のShinatani Formationとの関係も確認した。両者の境界は、下小駒ヶ岳南斜面に位置するとされている。主要化石産地については、菊石山の北約50 mにある尾根筋および西斜面の露頭を調査し、尾根筋露頭の柱状図を作成するとともに、化石を含む6層準を識別した。化石の回収は、斜面上の転石を丁寧に探索することに重点を置き、その結果、軟体動物（二枚貝、巻貝、アンモノイド類）が豊富に得られた。分類学的な記載は明確に予備的なものであり、アンモノイド類はCanavaria sp.に「暫定的に割り当てられる（tentatively assigned）」としている。採集標本は新潟大学理学部のScience Museumに保管されており、今後、古生物学的研究を進めた後に登録を行い、フォッサマグナミュージアムへ移管する予定である。

本論文は、2021年の野外調査により、菊石山北方のTeradani Formationにおいてアンモノイド類を含む層準が確認され、系統的評価に適した標本が回収されたと結論づける。一部のアンモノイド類がCanavaria sp.であるという暫定的同定に基づき、著者らは産出露頭をTeradani FormationのCanavaria assemblage zoneに対比し、それに応じて最新Pliensbachianに対比している。年代評価にとどまらず、著者らは古生物地理学的意義も強調する。すなわち、AmaltheusはBorealのアンモノイド属として特徴づけられる一方、CanavariaはTethyanとして特徴づけられる。アンモノイド類は年代決定と古地理解釈の双方における重要分類群として扱われるため、連続する層序に沿って群集変化を確立することが重要な研究目標として提示されている。著者らは、菊石山北方の層序は、測線区間において二枚貝・巻貝が豊富で、かつ層位分布が把握できることから、アンモノイド群集だけでなく随伴する二枚貝・巻貝群集の変化も統合的に追跡できる可能性があり、とくに価値が高いと論じている。

著者らは、菊石山からAmaltheusが既報であること、そして今回Canavariaを含む層準を新たに同定したことを踏まえ、菊石山周辺で調査を継続すれば、帯の指標となる追加のアンモノイド類、とくにAmaltheusの種が得られる可能性があると見込んでいる。ただし、これは確認済みの成果ではなく、将来の研究方向として明示されている。より広い観点では、菊石山北方の露頭は、連続した層序の中で層準をまたぐ群集移行を復元できる可能性があり、それによりTeradani Formation内でBoreal系要素とTethyan系要素（それぞれAmaltheusとCanavaria）が時間とともにどのように変化するかを明らかにできるとしている。さらにこのアプローチをアンモノイド類に限らず二枚貝・巻貝にも拡張することを示唆し、多分類群に基づく群集変化の把握を含意している。最後に、採集化石は今後、古生物学的研究および収蔵手続き（登録と、最終的なフォッサマグナミュージアムでの保管）を経ることが述べられており、将来研究において、より確定的な同定と解釈が可能になるとしている。

この研究は、新潟県糸魚川市の津上新道トレイル沿い、特に菊石山の周辺に見られる「来馬層群(日本の中部に広く分布する下部ジュラ紀の地層のまとまりで、陸の堆積物と浅い海の堆積物が交互に重なるのが特徴です。多くの化石が出て、地層の年代や当時の環境を考える手がかりになります。)」という地層を調べたものです。ここは1960年代にアンモノイドの化石が見つかり、それが「菊石山」という山の名前の由来にもなった、歴史的に大事な場所です。見つかった標本はフォッサマグナミュージアムに保管されています。
来馬層群は、アンモノイドによる地層の年代の研究や、ジルコンを使った年代測定の結果から、地球の歴史を考えるうえで重要だと分かっていました。しかし、菊石山の化石産地のまわりは、細かい調査があまり進んでいませんでした。
2021年にジュラ紀のアンモノイド研究が盛り上がったことをきっかけに、著者たちは現地調査を行い、地層の重なり方や化石がどこから出るかを記録しました。この論文の目的は、その調査結果を報告し、新しく確認できた軟体動物(体がやわらかい動物のグループで、二枚貝や巻貝、イカやタコの仲間も含みます。貝殻が化石として残りやすいので、古い環境を知る手がかりになります。)化石がどんな意味を持つのかをはっきりさせることです。

菊石山の北側を調べたところ、Teradani Formation(特定の特徴を持つ岩石のまとまりとして区分された地層単位です。地質図や研究では基本の単位として使われます。)という地層から、たくさんの軟体動物(体がやわらかい動物のグループで、二枚貝や巻貝、イカやタコの仲間も含みます。貝殻が化石として残りやすいので、古い環境を知る手がかりになります。)の化石が見つかりました。特に多かったのは二枚貝(左右2枚の殻を持つ貝の仲間です。地層から大量に出ることが多く、環境の違いを読み取る材料になります。)で、次に巻貝(殻がらせん状に巻いている貝の仲間です。種類によって住む環境が違うため、当時の海の様子を考えるのに役立ちます。)が多かったです。
また、アンモノイドの殻が比較的きれいな状態で4点見つかりました。これは、この露頭(地層や岩石が地表にむき出しになって観察できる場所のことです。地質調査では、実際の地層を確認する基本の観察地点になります。)にアンモノイドが実際に含まれていて、種類の研究ができる可能性があることを示します。いくつかのアンモノイドは、Teradani Formationでよく知られるCanavaria(Teradani Formationでよく見られるアンモノイドの属名です。出現する層が限られるため、地層の年代を絞る手がかりになります。)という仲間だと、いったん仮に判断されました。
尾根に沿った露頭では、主に砂が混じった泥岩からなる地層が見られ、その中で化石を含む層が6つ確認されました。Canavariaらしいという判断と、Teradani Formationで知られているアンモノイド帯(アンモノイドの種類の違いを目印にして地層を区切った区分です。同じ帯ならだいたい同じ時期だと判断でき、年代比較に役立ちます。)の区分を使って、今回アンモノイドが出た露頭はCanavaria assemblage zone(特定の化石の組み合わせが特徴的に見られる区間を指す区分です。単独の種だけでなく、複数の化石のまとまりで地層を区切れる点が重要です。)にあたり、年代はPliensbachian(ジュラ紀前半の一時期で、地層の年代をより細かく区切るための名前です。研究では「最新Pliensbachian」のように、さらに細かい比較に使われます。)の中でもいちばん新しい時期に対応すると考えられました。
さらに、菊石山からは過去にAmaltheus(寒い地域側に多いとされるアンモノイドの属名です。地層の年代決定だけでなく、当時の海のつながりや気候帯を考える材料になります。)という別のアンモノイド（A. stokesiやA. margaritatus）も報告されており、この地域には複数のアンモノイドの集まりが含まれる可能性があることも指摘しています。

著者たちは地元の山岳関係団体の協力を得て、2021年9月20日と10月23〜24日に地質調査と化石採集を行いました。調査では、露頭(地層や岩石が地表にむき出しになって観察できる場所のことです。地質調査では、実際の地層を確認する基本の観察地点になります。)で地層の重なり方を観察しつつ、化石が出そうな場所を重点的に探しました。
津上新道トレイル沿いで来馬層群(日本の中部に広く分布する下部ジュラ紀の地層のまとまりで、陸の堆積物と浅い海の堆積物が交互に重なるのが特徴です。多くの化石が出て、地層の年代や当時の環境を考える手がかりになります。)の露出を記録し、Teradani Formation(特定の特徴を持つ岩石のまとまりとして区分された地層単位です。地質図や研究では基本の単位として使われます。)と、その上に重なるShinatani Formationの関係も確認しました。主要な化石産地として、菊石山の北約50mにある尾根と西斜面の露頭を調べ、尾根の露頭については柱状図(ある地点の地層を下から上へ、厚さや岩石の種類、化石が出る位置などをまとめた図です。どの高さに何があるかを共有しやすくなります。)を作り、化石を含む6つの層を見分けました。
化石は斜面の転石(もともとの地層から離れて、斜面などに落ちてきた石のことです。露頭を直接削らずに化石を見つけられる場合があり、採集でよく調べられます。)をていねいに探して回収し、その結果、二枚貝(左右2枚の殻を持つ貝の仲間です。地層から大量に出ることが多く、環境の違いを読み取る材料になります。)・巻貝(殻がらせん状に巻いている貝の仲間です。種類によって住む環境が違うため、当時の海の様子を考えるのに役立ちます。)・アンモノイドなどが多く得られました。アンモノイドの種類の判断はまだ仮の段階で、Canavaria(Teradani Formationでよく見られるアンモノイドの属名です。出現する層が限られるため、地層の年代を絞る手がかりになります。) sp.として「暫定的に」扱っています。採集標本は新潟大学理学部のScience Museumに保管され、今後の研究後に登録されてフォッサマグナミュージアムへ移される予定です。

2021年の調査によって、菊石山北方のTeradani Formation(特定の特徴を持つ岩石のまとまりとして区分された地層単位です。地質図や研究では基本の単位として使われます。)でアンモノイドを含む層が確認され、研究に使える標本が回収できたと結論づけています。アンモノイドの一部をCanavaria(Teradani Formationでよく見られるアンモノイドの属名です。出現する層が限られるため、地層の年代を絞る手がかりになります。) sp.とみなす仮の判断にもとづき、この露頭(地層や岩石が地表にむき出しになって観察できる場所のことです。地質調査では、実際の地層を確認する基本の観察地点になります。)はTeradani FormationのCanavaria assemblage zone(特定の化石の組み合わせが特徴的に見られる区間を指す区分です。単独の種だけでなく、複数の化石のまとまりで地層を区切れる点が重要です。)に対応し、年代は最新Pliensbachian(ジュラ紀前半の一時期で、地層の年代をより細かく区切るための名前です。研究では「最新Pliensbachian」のように、さらに細かい比較に使われます。)にあたると考えました。
さらにこの研究は、年代を決めるだけでなく、当時の海や生物の分布を考えるうえでも意味があると述べています。Amaltheus(寒い地域側に多いとされるアンモノイドの属名です。地層の年代決定だけでなく、当時の海のつながりや気候帯を考える材料になります。)は寒い地域側に多いグループ、Canavariaは暖かい地域側に多いグループとして特徴づけられており、両方が関わることで当時の海のつながり方などを考えやすくなります。
アンモノイドは年代決定にも古い地理環境の推定にも役立つため、地層が連続して見られる場所で、化石の集まりがどう変化するかを追うことが重要だとしています。この地域では二枚貝(左右2枚の殻を持つ貝の仲間です。地層から大量に出ることが多く、環境の違いを読み取る材料になります。)や巻貝(殻がらせん状に巻いている貝の仲間です。種類によって住む環境が違うため、当時の海の様子を考えるのに役立ちます。)も多く、どの層から出たかも整理できるので、アンモノイドだけでなく他の軟体動物(体がやわらかい動物のグループで、二枚貝や巻貝、イカやタコの仲間も含みます。貝殻が化石として残りやすいので、古い環境を知る手がかりになります。)も合わせて変化を追える可能性が高い点が価値だと述べています。

過去に菊石山からAmaltheus(寒い地域側に多いとされるアンモノイドの属名です。地層の年代決定だけでなく、当時の海のつながりや気候帯を考える材料になります。)が報告されていて、今回新しくCanavaria(Teradani Formationでよく見られるアンモノイドの属名です。出現する層が限られるため、地層の年代を絞る手がかりになります。)を含む層も見つかったことから、調査を続ければ、年代の目印になるアンモノイド、特にAmaltheusの別の種が見つかる可能性があるとしています。ただし、これは現時点で確定した成果ではなく、今後の見通しです。
また、菊石山北方の露頭(地層や岩石が地表にむき出しになって観察できる場所のことです。地質調査では、実際の地層を確認する基本の観察地点になります。)では、連続した地層の中で、層をまたいだ化石群集の移り変わりを復元できる可能性があります。それによって、Teradani Formation(特定の特徴を持つ岩石のまとまりとして区分された地層単位です。地質図や研究では基本の単位として使われます。)の中で、寒い地域側の要素と暖かい地域側の要素が時間とともにどう変化したのかを明らかにできるかもしれません。さらに、この考え方をアンモノイドだけでなく二枚貝(左右2枚の殻を持つ貝の仲間です。地層から大量に出ることが多く、環境の違いを読み取る材料になります。)・巻貝(殻がらせん状に巻いている貝の仲間です。種類によって住む環境が違うため、当時の海の様子を考えるのに役立ちます。)にも広げ、多くの種類の化石を使って変化を調べることが示されています。採集した化石は今後研究が進められ、登録や保管の手続きを経ることで、より確かな同定と解釈ができるようになるとしています。