Preliminary report of Carboniferous conodont fossils from the Tsuchikurazawa Limestone, Kotaki, Itoigawa City, Niigata Prefecture, central Japan

コノドント（conodont）は、絶滅した海生動物群に由来する微小な化石要素であり、形態の多様性と層序学的な有用性から、古生代〜三畳紀の生層序（biostratigraphy）で広く用いられている。日本中部に分布する小滝層（飛騨外縁帯）は、主に火砕岩・砂岩・泥岩からなり、メランジュやチャートも含む。複数の岩相から産出する放散虫（radiolarians）により、小滝層全体は中部ペルム紀と示される一方で、メランジュには「土倉沢石灰岩（Tsuchikurazawa Limestone）」として知られる異地性（allochthonous）の暗灰色〜黒色の石灰岩ブロックが含まれる。これらのブロックからは、石炭紀の多様な化石（例：有孔虫、サンゴ、腕足類、石灰藻、さらに注目される脊椎動物および甲殻類の記録）が報告されており、先行研究では石灰岩の年代が前期石炭紀（Visean–Serpukhovian）とされてきた。本論文の目的は、「土倉沢石灰岩」からのコノドント化石の初発見を報告し、その生層序学的含意を評価することであり、同石灰岩のコノドント群集を特徴づけるための第一歩と位置づけられている。

本研究は、「土倉沢石灰岩」の黒色石灰岩ブロックから回収されたコノドント化石を報告しており、これは同ユニットにおけるコノドントの初記録である。同定可能な資料には、*Adetognathus unicornis*（Rexroad and Burton, 1961）に帰属される右側（dextral）のP1要素が含まれるほか、付随する別要素が（おそらく）M要素と解釈されている。ただし著者らは、この要素を*A. unicornis*に帰属できるかは不確かであると述べている。記載されたP1要素は、要素長の約3分の2を占める披針形（lanceolate）のプラットフォーム、長い中央溝（median trough）、弱いリッジを伴うパラペット（parapets）、固定ブレード（fixed blade）を欠く短い自由ブレード（free blade）を特徴とし、計測値は長さ1.49 mm、高さ0.29 mmである。標本は、リッジがあまり顕著でない点や、プラットフォームとブレードの間のノッチが浅い点で、既報の*A. unicornis*資料とわずかに異なるものの、著者らは診断的特徴の「ほぼすべて」に一致すると判断し、*A. unicornis*と同定している。地域的および広域的に確立されたコノドント帯（conodont zonations）に基づけば、*A. unicornis*の産出はChesterian後期またはSerpukhovian後期の年代を示し、他の化石群に基づく石灰岩の従来の年代評価とも整合する。

コノドントは、土倉沢谷で採集され、フォッサマグナミュージアムに収蔵されていた黒色石灰岩ブロックから得られた。試料は解析のため第一著者に移管された。岩石学的特徴づけは、薄片作製と研磨面の作成により行った。石灰岩は、生砕屑性wackestoneと解釈され、黒色の石灰泥（lime-mud）基質中に、ミリメートル〜センチメートル規模の生砕屑（bioclasts；例：四放サンゴ（rugose corals）や小型のウミユリ片が豊富）を含む。コノドント回収のため、5 kg超の石灰岩を5–10%酢酸（acetic acid）で溶解処理した。不溶残渣は105 μmメッシュで湿式ふるい分けし、乾燥後、実体顕微鏡（Nikon SMZ645）下で観察した。コノドント要素は細い筆で手作業により拾い上げ、スライドに固定し、デジタル顕微鏡（Keyence VH-Z100R）で写真記録した。同定された標本（P1要素と、おそらくM要素）は筑波大学のEarth Evolutionary Scienceに保管した。分類学的同定は、形態比較と、*Adetognathus*および*A. unicornis*に関する公表済みの診断・再分類史に依拠し、生層序学的解釈は北米・東欧・日本における確立されたコノドント帯との対比に基づいて行った。

本論文は、「土倉沢石灰岩」に石炭紀のコノドントが含まれることを、*Adetognathus unicornis*の回収と同定によって示した。この発見の主要な意義は、同石灰岩にとって新たな化石群を確立し、コノドントに基づく年代制約と対比を可能にした点にある。既存の層序枠組みに基づき、著者らは*A. unicornis*がChesterian後期（ミシシッピアン後期：Upper Mississippian）またはSerpukhovian後期（前期石炭紀後期：late Early Carboniferous）の年代を示すと解釈している。さらに、このコノドントに基づく年代は、同じ石灰岩ブロックから得られている従来の古生物学的証拠、特に有孔虫指標とも整合すると論じている。具体的には、*A. unicornis*がMametのzone 19の大部分と重なる可能性が示唆されていること、ならびに「土倉沢石灰岩」から以前に報告された*Asteroarchaediscus*属が、そのChesterian後期の区間に特徴的であることが述べられている。一方で本研究は、得られたコノドント資料が限られていること、また「おそらくM要素」とされた付随要素が*A. unicornis*に属するかどうか不確実であることを明示し、予備的報告として位置づけている。総じて本報告は、これら異地性石灰岩ブロックの生層序学的位置づけを前期石炭紀内でより強固にし、コノドントに基づく詳細な対比に向けた基盤を提供する。

コノドント(絶滅した海の生き物がもっていた、トゲや歯のような非常に小さい硬い部分が化石になったものです。形の違いが大きく、地層の年代を決めたり地域どうしを比べたりするのに役立ちます。)は、昔の海にいた生き物が残した、とても小さな化石です。形がいろいろあり、地層の年代を決める手がかりとして役立つため、古生代から三畳紀の地層研究でよく使われています。
新潟県糸魚川市周辺の小滝層(日本中部の飛騨外縁帯に分布する地層で、火山灰などが固まった岩、砂岩、泥岩などから成り、メランジュやチャートも含みます。放散虫化石から中部ペルム紀と考えられています。)は、火山灰などが固まった岩や砂岩(砂粒が固まってできた岩石です。堆積した環境を考える手がかりになります。)、泥岩(細かい泥が固まってできた岩石です。海や湖など静かな場所でたまりやすい特徴があります。)が中心で、メランジュ(いろいろな種類・大きさの岩石が、混ざり合ってぐちゃぐちゃになったような地質体です。プレートの動きで強く変形した場所でできやすいと考えられます。)やチャート(非常に硬い細粒の岩石で、主に二酸化ケイ素からできています。深海で放散虫などの殻がたまってできることがあります。)も含みます。小滝層全体の年代は、いろいろな岩石から出る放散虫(海にすむ小さな生物で、ガラスのような殻をもちます。その殻が化石になり、地層の年代を決めるのに役立ちます。)の化石から中部ペルム紀だと考えられています。
一方で、小滝層のメランジュの中には「土倉沢石灰岩(小滝層のメランジュに含まれる、暗灰色から黒色の石灰岩ブロックの呼び名です。石炭紀の化石が多く、前期石炭紀の年代が考えられてきました。)」と呼ばれる、別の場所でできた石灰岩のかたまりが混ざっています。この石灰岩からは、これまで石炭紀の化石が多く見つかっており、年代は前期石炭紀とされてきました。
この研究の目的は、土倉沢石灰岩からコノドント化石が初めて見つかったことを報告し、その結果から石灰岩の年代をどのように考えられるかを確かめることです。

土倉沢石灰岩(小滝層のメランジュに含まれる、暗灰色から黒色の石灰岩ブロックの呼び名です。石炭紀の化石が多く、前期石炭紀の年代が考えられてきました。)の黒色の石灰岩ブロックから、コノドント(絶滅した海の生き物がもっていた、トゲや歯のような非常に小さい硬い部分が化石になったものです。形の違いが大きく、地層の年代を決めたり地域どうしを比べたりするのに役立ちます。)化石が見つかりました。これは土倉沢石灰岩で初めてのコノドント記録です。
確認できた化石には、Adetognathus unicornisという種類だと考えられるP1要素(コノドントの「えさをとる装置」をつくる部品の一つで、種類の判別に特に重要とされることが多い要素です。形の違いが年代判断に役立ちます。)が含まれていました。また、別の要素も見つかりましたが、これはM要素(コノドント装置をつくる別の部品の一つです。P1要素ほど決め手にならない場合もありますが、群集全体の理解に重要です。)かもしれないものの、同じ種類に確実に属するかははっきりしないとされています。
見つかったAdetognathus unicornisと判断されたP1要素の特徴は、全体の約3分の2を占める細長い台状の部分、中央の長い溝、弱い盛り上がり、そしてはっきりした固定ブレードがない短いブレードなどです。大きさは長さ1.49mm、高さ0.29mmでした。
これらの情報を、すでに知られているコノドント帯と比べると、この化石はChesterian(北米で使われる石炭紀初期の地層区分の名称です。コノドントや他の化石の組み合わせで対応づけられます。)後期またはSerpukhovian(国際的に使われる石炭紀初期の年代区分の一つです。世界各地の地層を同じ基準で比べるために重要です。)後期の年代を示します。これは、他の化石から考えられていた土倉沢石灰岩の年代とも合います。

コノドント(絶滅した海の生き物がもっていた、トゲや歯のような非常に小さい硬い部分が化石になったものです。形の違いが大きく、地層の年代を決めたり地域どうしを比べたりするのに役立ちます。)は、土倉沢谷で採集され、博物館に保管されていた黒色石灰岩ブロックから調べられました。
石灰岩の性質は、岩石の薄片(岩石を紙のように薄く削って、光を通して顕微鏡で観察できるようにした標本です。岩石の中身を調べる基本的な方法です。)を作って観察し、黒い石灰泥の中にサンゴやウミユリの破片などが多く含まれるタイプの石灰岩だと判断されました。
化石を取り出すために、5kg以上の石灰岩を薄い酢酸(石灰岩をゆっくり溶かすために使われる酸です。石灰岩を溶かして内部の微小化石を取り出すのに役立ちます。)で溶かし、残った粒を細かい網でふるい分けしました。その後、顕微鏡で見ながらコノドントを手作業で拾い、写真を撮りました。種類の判断は、形の特徴を過去の研究と比べて行い、年代の判断は各地域で知られているコノドント帯との対応を使って行いました。

この研究により、土倉沢石灰岩(小滝層のメランジュに含まれる、暗灰色から黒色の石灰岩ブロックの呼び名です。石炭紀の化石が多く、前期石炭紀の年代が考えられてきました。)に石炭紀のコノドント(絶滅した海の生き物がもっていた、トゲや歯のような非常に小さい硬い部分が化石になったものです。形の違いが大きく、地層の年代を決めたり地域どうしを比べたりするのに役立ちます。)が含まれることが、Adetognathus unicornisの発見によって示されました。
重要なのは、土倉沢石灰岩で新しいタイプの化石証拠が加わり、コノドントを使ってより確かな年代の見積もりや、他地域の地層との比較がしやすくなった点です。
示された年代はChesterian(北米で使われる石炭紀初期の地層区分の名称です。コノドントや他の化石の組み合わせで対応づけられます。)後期またはSerpukhovian(国際的に使われる石炭紀初期の年代区分の一つです。世界各地の地層を同じ基準で比べるために重要です。)後期で、これは同じ石灰岩から知られていた有孔虫(小さな単細胞生物で、殻をつくります。種類によって生きた時代が限られるため、地層の年代決定に役立ちます。)などの証拠とも合うと説明されています。
ただし、見つかったコノドントの数が少ないこと、M要素(コノドント装置をつくる別の部品の一つです。P1要素ほど決め手にならない場合もありますが、群集全体の理解に重要です。)かもしれない標本が本当に同じ種類か確定できないことから、今回の報告は予備的なものとされています。