産地判別、文明環境史
生物の体に含まれる元素の安定同位体比は、生物が取り込んだ時点の環境の同位体比を反映しますので、「同位体地図」が作成されていれば「産地判別」に使うことができます。また、その値は保存されますので、現在の人間や生物だけではなく、遺跡に埋まっている昔の人間や生物の体でも測定可能です。発掘された人間や生物に含まれる元素の同位体比は、昔の人間や生物の食べものや移動、さらには昔の人間の暮らし方についても有益な情報を与えてくれます。さらに、同位体比は地球の歴史に関する情報も与えてくれます。これらについて、具体的な研究を見てみましょう。

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

古代人の暮らしを解き明かす同位体分析― 海産魚はどこの海から運ばれたのか？ ―
石 丸

恵利子

（広島大学総合博物館）

2．運ばれた海産資源が遠隔地とのつながりを示す

1．遺跡の骨・貝が語るもの
私たち日本人は、古くから陸産資源だけでなく、遺跡から出土する動物遺存体のなかには、当時

日本列島近海で採取できる貝類や魚類などの豊富の人たちが遠隔地へ移動したこと、あるいは物資

な海産資源を利用してきました。これらは当時のを運搬していたことを示すものが発見されること自然環境がどのようなものであったのかを示すもがあります。たとえば縄文時代、中国山地に所在のであり、かつ人々にとってそれらは重要な食資する帝釈狭遺跡群からは海に棲むエイ類の尾棘と源でもありました。その証拠は多くの遺跡に残さハマグリやサルボウなどの海産貝類が出土していれています。日本列島は火山灰性土壌であるためます。また奈良盆地の橿原遺跡からはマダイやス

酸性を帯び、また細菌やバクテリアなどによって、ズキ、フグなどの海産魚類とクジラの骨が確認さ

地中に埋没した軟体部や骨などの有機物は、そのれています（丸山ほか 2011）。両遺跡は、現在の多くが分解され消失してしまいます。しかし、貝海岸線から直線距離にして前者が約 60 km、後者

殻の集積によってややアルカリ性を帯びる貝塚

は約 30 km 内陸に位置しています（図 1）。またや、低湿地のような嫌気的環境においては有機物

中世・近世には、平安京左京北辺四坊跡などの京が残りやすく、数千年前に利用された貝殻や骨の都の多くの遺跡で、ハマグリやサザエ、またマダ一部が発掘調査によって現代によみがえります。

イやハモ属、ブリ属などの多様な海産物が出土しています（富岡 2004 など）。

発掘された貝殻や骨は動物遺存体と呼ばれ、過去における様々な情報を持つ貴重な資料となりま

それでは、これらの海産資源はどの海域で採れす。たとえば沿岸部の貝塚では、ハマグリやサザたものが運ばれてきたのでしょうか。その産地を

エ、アサリなどの多様な海産貝類はもちろん、マ

明らかにすることができれば、縄文時代の人の移ダイやクロダイ、スズキなどの海産魚類やイノシ

動や交流範囲、また中世・近世のものの流通圏やシやニホンジカなどの哺乳類が確認され、その地そのルートの解明に一石を投じることができまで暮らした人々が多様な動物資源を利用していたす。

ことを知ることができるのです。日本列島には、縄文時代から、近世・近代に至るまで、動物遺存

3．炭素・窒素同位体分析から魚の産地を読み解く体が出土するたくさんの遺跡が発見されていま

魚の種や部位は、骨の形態によって同定するこす。それらの出土資料によって、各時代また各地とができますが、瀬戸内海のマダイと日本海のマ域での豊富な資源利用の様相を知ることができま

ダイを形態で区別することはできません。そのたす。また大きさを調べたり、表面に残る石器や金め、これまで海産資源の産地や流通ルートについ属器などによる人為的な痕跡を観察し、解体痕やては具体的に論じることができていませんでし

調理の痕跡を調べたりすることで、当時の文化やた。なお、イノシシやニホンジカについても、骨技術を明らかにすることもできるのです。

の形態で生息域を知ることはできないため、狩猟
235

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

図 1．海産資源が運ばれた内陸部の遺跡と周辺の主な遺跡分布

場所が遺跡の近くであったのか、それとも遠隔地のものの窒素同位体比が高く、日本海産では低いから交易品として持ち込まれたのか、これらを証傾向が認められました（図 2、3）。太平洋産はほ1）

明するには至っていないのが現状です 。

14.0

そこで私は、炭素・窒素同位体比によって魚の産地を明らかにできないかと考えました。これま13.0

δ15N （AIR）に人骨の炭素・窒素同位体分析が行われていました。また、同位体比が他と大きく異なる値を持つイノシシ属の存在から、人から餌を与えられた家
畜種の可能性なども検討され始めていました。食
べ物の違いで地域や時代によってヒトの同位体比が異なるならば、魚においても海域によって餌や

15.0

12.0

14.0

11.5

12.0

10.5

11.0

10.0

10.0

窒素同位体比によって魚の生息海域を区別できる


14.0
最初にこの挑戦的な研究の試みに理解を示して

-15.0

-14.0

-13.0

δ13C (VPDB)

-12.0

-11.0

図 2．現生マダイの炭素・窒素同位体比＊石丸ほか（2008）を改変
18.0

広島湾（瀬戸内海）
いただいたのが地球研の陀安先生（当時、京都大須崎（太平洋）13.0
隠岐・境港（日本海）学生態学研究センター）です。センターに通い、能登（日本海）13.5

17.0

小豆島（瀬戸内海）
宇和島（豊後水道）
尾鷲（太平洋）若狭（日本海）16.0

12.5
最初に日本近海で捕獲した現生のマダイ、クロダ

δ15N （AIR）

15.0

δ15N (AIR)11.5
同位体比を測定しました。マダイ、クロダイ、ス

14.0
13.0

11.0
ズキは多くの遺跡から出土する代表的な種であ

12.0

10.5
り、現在でも多く食べられています。メジナも日11.0

本列島近海に広く分布しています。前 3 種は骨資
10.0

10.0

9.5

9.0
-16.0

料において同位体比を測定し、メジナについては
-16.0
-15.0
-14.0
-13.0
-12.0
-11.0
δ13C (VPDB)

-15.0

-14.0

-13.0

-12.0

-11.0

-10.0

δ13C (VPDB)

分析の結果、いずれの種においても瀬戸内海産


236

13.0

11.0

9.5
-16.0

12.0
イ、スズキ、メジナを用いて、各魚の炭素・窒素

16.0

12.5

それらの同位体比が異なる可能性があり、炭素・のではないかと考えたのです。

17.0

δ15N (AIR)で考古学研究では、ヒトの食生態を解明するため筋肉部を用いました。

18.0

広島湾（瀬戸内海）
須崎（太平洋）隠岐・境港（日本海）
能登（日本海）13.5

図 3．現生メジナの炭素・窒素同位体比＊石丸ほか（2008）を改変

9.0
-16.0

-15.0

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

ん。京都の公家および武家屋敷跡や町屋跡からは、瀬戸内海では取れなかった可能性が高いカツオやマグロ属、日本海から運ばれたと考えられるマダラやサバ属なども報告されています。このような魚類の出土組成からみても平安京出土マダイの同位体比が多様であるのは、各海域で捕れたマダイが運ばれたからではないかと推測されます。窒素同位体比が低く、上長浜貝塚や米子城跡のマダイと同様な値をもつ資料は、日本海産のマダイかもしれません。

図 4．遺跡出土魚骨から抽出した骨コラーゲン

また、中世以降に貿易都市として栄えた博多遺跡群（福岡県）においても、出土するマダイの同ぼその中間の値を示しました（石丸ほか 2008）。

位体比は多様な値が得られ、遺跡の前面に広がる
4．遺跡から出土する魚の産地はどこなのか
現生資料の分析によって、同一魚種においても15.0

海域で同位体比が異なることが明らかとなったた

14.5

め、次に遺跡資料での分析を行いました。出土資14.0

料より骨コラーゲンを抽出し、同位体比を測定し

14.5

14.0

13.5

δ15N (AIR)

宿駅「四日市宿」として栄えた四日市遺跡（広島13.0
草戸千軒（中世:瀬戸内）
岡山城（近世:瀬戸内）

12.5

県）と、中世から近世の公家屋敷地跡である平安

松山城（近世:瀬戸内）

12.0

12.5

12.0

米子城（近世:日本海）
上長浜（古代:日本海）

11.5の産地について検討した結果を紹介します。

大井谷（中世:日本海）

11.5

四日市（近世）四日市遺跡は瀬戸内海から約 20 km 内陸に位

11.0
-15.0

置し、アカニシやアワビ、ハマグリなどの海産貝

-14.0

-13.0

-12.0

δ13C (VPDB)

-11.0

-10.0

11.0
-15.0

-9.0

図 5．四日市遺跡出土マダイの炭素・窒素同位体比類に加え、マダイ、スズキ、ヒラメ、サメなどが出土しています（石丸2007）。距離的にも瀬戸内
15.0＊石丸ほか（2008）を改変
14.5

海産のものである可能性が高いのですが、同位体
14.5

分析の結果、窒素同位体比が高く、瀬戸内海沿岸

14.0域に位置する遺跡の同位体比と同様な値を示しま

13.5

14.0

した（図 5）。スズキやクロダイについても同様
13.0

な特徴が認められたことから、四日市遺跡には瀬草戸千軒（中世:瀬戸内）
岡山城（近世:瀬戸内）δ15N (AIR)13.5

δ15N (AIR)13.0

広島城（近世:瀬戸内）京左京北辺四坊跡（京都府）から出土したマダイ

13.0

12.5

草戸千軒（中世:瀬戸内）

広島城（近世:瀬戸内）戸内海から多くの海産物が運ばれたと結論付けま12.5

δ15N (AIR)13.5ました（図 4）。ここでは幕末から近代にかけて松山城（近世:瀬戸内）12.0
米子城（近世:日本海）した（石丸ほか
2008、Ishimaru et al. 2011）。
上長浜（古代:日本海）

大井谷（中世:日本海）
一方、平安京左京北辺四坊跡出土のマダイの同
11.5

岡山城（近世:瀬戸内）
12.0

大坂城（近世:瀬戸内）
米子城（近世:日本海）
上長浜（古代:日本海）

11.5

大井谷（中世:日本海）

四日市（近世）

平安京（近世）11.0
位体比は多様な値を示しました（図
6）
。京都は
-15.0
-14.0
-13.0
-12.0
-11.0
-10.0
-9.0

11.0
-15.0

δ13C (VPDB)

平安京遷都以来、政治や産業、文化などが栄えた

-14.0

-13.0

-12.0

δ13C (VPDB)

-11.0

-10.0

-9.0

図 6．平安京左京北辺四坊跡出土のマダイの炭素・窒素同位体比＊ Ishimaru et al. 2010 を改変


日本の中心的な都市のひとつです。各地から様々な物資が運ばれたであろうことは言うに及びませ
237

-14

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

玄界灘（日本海）だけでなく瀬戸内海産のマダイらも、両遺跡ではスズキの漁撈域が異なっていたも流通していた可能性が高いことがうかがえましことが示唆されます。

た（米田ほか 2010、石丸 2014）。

以上のように、海産魚類の炭素・窒素同位体分析によって、遺跡から出土する魚類の産地や漁撈

5．古代人の暮らしを解き明かす、同位体分析の域を明らかにする研究が進められ、様々な情報が可能性得られています。これは海域によって海産魚類のこれまで記したように、炭素・窒素同位体分析

同位体比が異なることを利用したものですが、出は考古学研究において、ヒトの食生態の解析や魚土資料の同位体比は当時の古環境や魚類の古生態類の産地推定など、歴史を明らかにする重要な指を知るための有益な情報でもあります。動物資源標となっています。ここでは、流通網が発達し、利用の様相や当時の食文化、ヒトの移動やものの海産物が遠隔地へと運ばれるようになる中世・近流通の歴史をより具体的に明らかにするために世の遺跡における魚類の産地推定についての研究も、各地域・各時代の遺跡から出土する貴重な文成果を紹介しましたが、縄文時代の遺跡でも漁撈化財である海産魚類の炭素・窒素同位体分析を適域や過去の水域環境を推定する上で有益な結果が切に進め、分析データを蓄積することが課題だと得られていますので、これらの成果についても少思います。

し紹介します。
注釈

例えば、青森県にある三内丸山遺跡や東道ノ上（3）遺跡から出土したマダイとスズキの炭素・窒

1）イノシシやニホンジカの産地（狩猟域）を明

素同位体比を比較すると、両遺跡ではやや違いがらかにするため、現在、歯エナメルのストロ

認められました（石丸 2011）。三内丸山遺跡は陸ンチウム同位体分析を進めており、これらの奥湾の奥部に位置し、東道ノ上（3）遺跡は太平

研究成果については別の機会に紹介したいと

洋側で現在は汽水湖になっている小川原湖南西の思います。

内陸部に位置しています。共に縄文時代前期を中2）縄文時代前期から後期頃、房総半島一体は現心とした遺跡です。同位体分析の結果、マダイの在の海岸線が深く入り込み（縄文海進）、東

炭素・窒素同位体比は、三内丸山遺跡よりも太平京湾側を「奥東京湾」、霞ケ浦側を「古鬼怒湾」

洋側に位置する東道ノ上（3）遺跡の方が共に高く、と呼びます。

スズキについても同様の傾向が示されました。これは、両遺跡の漁撈域が異なっていたことを示し

文献

ています。

石丸恵利子（2007）西条盆地の動物遺存体と骨利また、房総半島周辺地域の縄文遺跡でも興味深

用「広島大学東広島キャンパス埋蔵文化財発い結果が得られました。現在の東京湾側に位置す

掘調査報告書」Ⅳ、広島大学埋蔵文化財調査

る遺跡と、現在の銚子方面から利根川低地に当時

室、pp. 539-548

広がっていた古鬼怒湾側に位置する遺跡では、同

石丸恵利子・海野徹也・米田穣・柴田康行・湯本

2）

位体比に違いが認められました 。これまでの分

貴和・陀安一郎（2008）海産魚類の産地同定

析で、測定数が少ない魚種では比較が困難ですが、からみた水産資源の流通の展開 ― 中四国地

スズキについては顕著な違いが認められました。

方を中心とした魚類遺存体の炭素・窒素同位

東京湾側の遺跡では炭素・窒素同位体比が共に高体分析の視角から ― 、「考古学と自然科学」

い一方で、古鬼怒湾側の遺跡では両値が低いとい

57、pp. 1-20
石丸恵利子（2011）三内丸山遺跡および東道ノ上

う興味深い結果が得られました。これらの結果か238

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版（3）遺跡出土魚類と哺乳類の炭素・窒素同位

the Japanese Archipelago Using Carbon and体分析「特別史跡三内丸山遺跡年報」14、青Nitrogen Stable Isotope Analysis:

森県教育委員会、pp. 21-26

Identification of the Stock Origins of Marine

石丸恵利子（2014）同位体分析からみた水産資源

Fish Found at the Inland Yokkaichi Site,の流通、「季刊考古学」128、pp. 47-49

Hiroshima Prefecture, Japan. The Journal of

富岡直人（2004）動物遺存体の分析「平安京左京

Island & Coastal Archaeology 6‒1:160‒163.

北辺四坊跡」本文編、財団法人京都市埋蔵文
著者情報化財研究所、pp. 342-356

石丸恵利子（広島大学総合博物館

丸山真史・橋本裕子・松井章（2011）橿原遺跡出研究員）2008 年京都大学大学院

土の動物遺存体「重要文化財橿原遺跡出土品

人間・環境学研究科博士後期課程の研究」
奈良県立橿原考古学研究所、pp. 281-

研究指導認定退学。1991 年ニッ

294カウヰスキー株式会社、2008 年
総合地球環境学研究所プロジェク

米田穣・覚張隆史・石丸恵利子・富岡直人（2010）

ト研究員、2013 年徳島大学埋蔵

骨の同位体分析から中世博多の人々の生活に

文化財調査室特任助教などを経て

迫る「市史研究ふくおか」5、福岡市博物館

2014 年 4 月より現職。

市史編さん室、pp. 33-49
Ishimaru E, Tayasu I, Umino T, Yumoto T (2011)

（2020 年 3 月 31 日掲載）

Reconstruction of Ancient Trade Routes in（2020 年 4 月 7 日改版）239

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

縄文時代の狩猟域を解き明かす― イノシシ・ニホンジカはどこで捕獲されたのか？ ―
石 丸

恵利子

（広島大学総合博物館）
1．縄文人の生業活動

ここでは生業活動のうち狩猟活動に注目し、縄狩猟採集を主な生業とした縄文時代、私たち人

文人の狩猟域について、イノシシやニホンジカな類はドングリやクリなどの堅果類やマメ類、球根どの陸生哺乳類をどこで獲得したのかをストロン類などを植物質食料として摂取し、編物や建築材

チウム（以下 Sr）同位体分析によって明らかにとしても植物を利用していました。また、貝類やする試みについて紹介します。

魚類、イノシシやニホンジカなどの哺乳動物など
2．イノシシ・ニホンジカの Sr 同位体比を重要な動物質食料資源のひとつとして、またそれらの貝殻や骨・角を道具の素材として利用してイノシシやニホンジカなどの脊椎動物は、骨のいました。洞窟や岩陰、あるいは平地や丘陵上な形態で種や部位を同定し、個体の大きさなどは計

どに竪穴住居を建てて生活の拠点とし、そこから測値によって知ることができます。しかし、資料

さまざまな資源の獲得活動に出向き、また土器やそのものの観察から生息域（産地）を知ることは道具などのものづくりをしながら生活していましできません。これは魚類や貝類も同様です。

た。これらのさまざまな活動を通して集落間で交ヒトや動物の体組織は、食物を摂取することに流し、文化や技術が伝播していったと考えられま

よってその食物に含まれるたんぱく質を体内で再す。

合成して形成されるため、骨コラーゲンの炭素と同じ文様をもつ縄文土器や黒曜石やサヌカイト

窒素の同位体比を測定することで、当時の食環境などの原産地が明らかな石材の出土によって、ヒを考察することができます。Sr も、食べものやトが移動し、遠隔地と関わりがあったこと、また飲み水から体内に取り込まれます。Sr 同位体比は、モノの運搬があったことを知ることができます。

生態系内では地質の値を反映するため、同一地質

では、狩猟や植物採取などの食料資源の獲得にお内に生息する動物や植物はほぼ同一の同位体比をける活動域、すなわち縄文人の日常的な生活圏は示すことが知られています。また、Sr には質量どのような範囲だったのでしょうか。

数 84、86、87、88 の 4 つの安定同位体が天然に縄文人の生業圏は、民族学的な調査からアフリ存在しています。87Sr は 87Rb の放射壊変によっカのブッシュマンなどの狩猟採集社会での日常的て生成されるため時間と共に量が増えますが、領域の 10 km 圏内、あるいは伝統的農耕民の領87Rb の半減期が約 488 億年と非常に長いため、域と同様な範囲 5 km 圏内でも生活が可能だと予本稿で対象とする数千年オーダーの研究ではほと想されるなどから、おおむね徒歩 2 時間程度のんど影響せず、87Sr は一定と考えて議論するこ

10 km 圏内に収まるであろうと考えられています。

と が で き ま す。Sr 同 位 体 比 は 87 と 86 の 比獲得した各資源の産地を明らかにすることができ（87Sr/86Sr）で表されます。このような特徴から、

れば、ヒトの移動の実態をより具体的に議論でき

Sr 同位体比は先史時代のヒトの移動や家畜動物ることが可能となります。

の飼育研究に用いられています。これらの成果に240

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

遺跡群の中でも、出土遺物の様相から縄文時代

ついては本書内に複数紹介されています。
イノシシやニホンジカの骨の Sr は、死後土壌の各時期に連続して利用されている帝釈寄倉岩陰に埋設されることによって、環境中の Sr と置換遺跡（以下、寄倉）や帝釈観音堂洞窟遺跡（以下、して同位体比が変わってしまいますが、歯のエナ観音堂）、豊松堂面洞窟遺跡（以下、堂面）などは、

メル質は高度に石灰化した結晶からなる硬組織で各小地域の拠点的な遺跡と考えられています。こあるため、数千年間土壌中に埋まっていても歯エれらの遺跡から出土する動物遺存体は、イノシシ

ナメル質の Sr は置換しないことが知られていまやニホンジカを主体とするイヌやタヌキ、ノウサ

す。この原理を利用して、遺跡から出土するイノ

ギなどの多様な哺乳類に加え、貝類や鳥類、両生

シシとニホンジカの歯エナメル質の Sr 同位体比類なども認められ、出土量が多いのが特徴です（石と周辺地域の同位体比を比較することで、当時の丸 2007）。帝釈峡遺跡群の各遺跡では、山間部の狩猟域を推測できる可能性があります。

森林地帯や河川域に生息する多様な動物資源を利用していたことを示しています。

3．帝釈峡遺跡群

20 km 圏内に複数の拠点となる遺跡が存在する

ここで紹介するのは、広島県北東部の庄原市や帝釈峡遺跡群では、各遺跡の住人はどのような場

神石郡に広がる帝釈石灰岩地帯に位置する帝釈峡

所で狩猟を行い、また遺跡間の交流の有無やその遺跡群での分析事例です。約 20 km 四方の範囲

実態はどのようなものだったのでしょうか。

に 50 カ所あまりの洞窟・岩陰遺跡が確認されて4．歯エナメルの Sr 同位体比を測るいる遺跡で、縄文時代を中心として旧石器時代から古代以降にまでおよぶ各時代の遺物包含層が堆

ここでは帝釈峡遺跡群のなかでも拠点となった積していることから、当地域の歴史や文化の変遷

遺跡を中心に、観音堂、堂面、帝釈名越岩陰遺跡を復元する際の基準となっています（図 1）。石

（以下、名越）、久代東山岩陰遺跡（以下、東山）戸

灰岩地帯にあることから、山間部にあっても貝塚

宇牛川岩陰遺跡（以下、牛川）の 6 遺跡から出土

遺跡のように動物骨や人骨、貝類が良好な状態でした縄文時代のイノシシとニホンジカ、および植残存し、当地域での動物資源利用の実態を知るう

物の葉からの考察結果について紹介します（図 1）。

えで有益な資料であるとともに、考古学だけでな歯資料は、上顎もしくは下顎の臼歯や切歯を選択く人類学や地質学などからも注目を集め、これましました（図 2）。超純水内で超音波洗浄して乾で多くの学際的研究が進められてきました。

燥させた後に、デンタルドリルで表面の汚れを除去し、ダイヤモンドポイントで削ったエナメル質
を陽イオン交換樹脂カラムなどで処理することによって Sr を抽出しました。前処理によって分離し た Sr の 同 位 体 比 を、表 面 電 離 型 質 量 分 析 計（TIMS）によって測定しました（石丸ほか 2009）。
また、遺跡周辺地域の同位体比を知るために、地質図を元に観音堂遺跡を中心とする半径約30 km 圏内の範囲において約 5 km 間隔で採取した植物の葉の Sr 同位体比を用いました（図 3）。
表面の汚れを超純水で除去して乾燥させ、灰化処理の後に歯エナメル同様に処理して Sr を抽出し、図図1．帝釈峡遺跡群の遺跡分布図（遺跡名は1．帝 釈峡遺跡群の遺跡分布図（遺跡名はいずれもいずれも「遺跡」を除いて記した）「遺跡」を除いて記した）

同位体比を測定しました。
241

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

図 2．帝釈観音堂洞窟遺跡出土の動物歯（左：イノシシ下顎第 3 後臼歯、右：ニホンジカ下顎
第 3 後臼歯）図 3．遺跡周辺採取の植物の葉（左：サカキ、右：ツバキ）

5．分析結果と狩猟域の考察

シとニホンジカは、遺跡の半径 10 km 圏内の値

分析の結果、イノシシの Sr 同位体比は 0.7068に収まり、より同位体比が低い遺跡地の東方やよから 0.7081、ニホンジカは 0.7067 から 0.7078 のり値が高い南方の値は認められませんでした。こ

値を示しました。また、植物の値は、0.7059 からのことは、10 km 圏内で狩猟が行われた可能性を

0.7093 の値が確認され、イノシシとニホンジカの示していると考えられます。また、約 1 km の距

値は、植物の値の範囲内に収まる結果が得られま離にある帝釈弘法滝洞窟遺跡（以下、弘法滝）とした（図 4）。また、調査範囲内での Sr 同位体比は、観音堂でも遺跡の場所を含む、遺跡から 10 km

北部や東部で低く、寄倉遺跡周辺や南部で高い傾以内の値が認められ、さらに 15 km 以上離れた向が認められました（図 5）。

同位体比が低い北方や同位体比が高い南方の値はイノシシとニホンジカの Sr 同位体比に種間で認められませんでした。一部、遺跡の北東や西方の有意な差は認められませんでした。また、分析の値も含まれていたため、これらの方角にはさら

資料には縄文時代の中で時期幅がありましたが、に遠方まで狩猟域が及んでいた可能性もあります。

時期別にも Sr 同位体比に有意な差は認められま

東山や牛川、名越では、他の遺跡より Sr 同位

せんでした。縄文時代早期でやや同位体比にバリ体比が低い傾向があり、東山の資料は遺跡地の値

エーションが認められましたが、これは遺跡近くよりも低い値を示し、これらのイノシシとニホンに同位体比の高い場所と低い場所の両者があるこジカはより同位体比が低い北方あるいは北東、西とによるものと考えられます。

方地域の値を示すものでした。牛川と名越では遺次に、遺跡ごとにイノシシとニホンジカの値と跡地の値を含み、10 km の距離にある値も含まれ遺跡周辺の値とを比較してみると、堂面のイノシていました。
242

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

0.7100植物

0.7095遺跡
イノシシ・ニホンジカ

0.709087Sr/86Sr

0.70850.70800.70750.70700.70650.7060

南⻄

南東

中央南

東

中央北東

北

中央北⻄

北⻄

⻄

帝釈名越岩陰︵名越︶⼾宇⽜川岩陰︵⽜川︶久代東⼭岩陰︵東⼭︶帝釈観⾳堂洞窟︵観⾳堂︶

帝釈弘法滝洞窟︵弘法滝︶

豊松堂⾯洞窟︵堂⾯︶0.7055

図4．遺跡出⼟イノシシ・ニホンジカ・現⽣植物のSr同位体
図 4．遺跡出土イノシシ・ニホンジカ・現生植物のSr 同位体比（植⽐（植物の地域区分はサンプリング範囲の中央から⾒た場
物の地域区分はサンプリング範囲の中央から見た場所を指す）
所を指す）

以上のように、帝釈峡遺跡群出土のイノシシとニホンジカの歯エナメルと周辺の植物の Sr 同位体比を比較することによって、各遺跡から直線距離にして 5 km から 10 km までの範囲に生息するイノシシとニホンジカを捕獲し、15 km を超える
ような場所での狩猟活動は行っていなかったと推測することができました。また、名越と牛川と比較して、堂面や弘法滝、観音堂は同位体比が高い傾向がありました。これは、前者と後者の遺跡では狩猟域を異にしていたことを示しているのかもしれません。遺跡は近い場所で 1 km、遠くても10 km 圏内に複数の遺跡が存在し、行き来は可能な範囲であったと考えられます。互いが動物資源を有効に利用するために、集落ごとに別の場所で狩猟活動を行っていた可能性が見えてきました。
図 5．帝釈峡遺跡群周辺の Sr 同位体比マップ（青色が同位体比が低く、オレンジ色が同位体比が高い
地域 桃色丸は遺跡地点）

6．おわりに

帝釈峡遺跡群周辺のSr同位体⽐マップ（⻘⾊が同位体⽐が低イノシシとニホンジカの歯エナメルの Sr 同位
オレンジ⾊が同位体⽐が⾼い地域 桃⾊丸は遺跡地点）

体比から狩猟域を推測する場合、イノシシとニホンジカが生まれた場所で一生暮らすのかという点

243

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

えられます。

に注意する必要があります。イノシシは、オスは生後 1 年を超えると親元を離れて単独生活あるいここでは Sr 同位体分析による縄文時代の狩猟は同じオス同士でグループ行動をし、メスはその域を推定する研究について紹介しました。今後、まま親の元で育ち、親子とその家族のメスを何頭出土資料の雌雄や遺跡の立地などについても考慮

か含む母系的なグループで生活することが多いとしながら、他の地域や各時代の遺跡でも研究を進されます。縄張りを持たず、いくつもの群れが同めていきたいと考えています。

じ場所を利用することも知られています。また、行動範囲は里山付近では主に半径数百メートル内

文献

で、3〜5 km 程度に及ぶ場合もあるとの報告があ石丸恵利子（2007）「山間地域における縄文時代の狩猟と遺跡の利用形態 ― 帝釈峡遺跡群のります。
ニホンジカは、標高 800 m 未満に生息し、移洞窟・岩陰遺跡の検討 ―」動物考古学 24：

動パターンは積雪に強く影響を受け、15 km の範1‒23．

囲でも地形や食糧条件によって標高の上下移動が石丸恵利子・古角恵美・日下宗一郎・古瀬清秀・

顕著な個体とあまり動かない個体などがあるとさ

中野孝教・湯本貴和（2009）「縄文時代の狩れます。また、宮城県金華山島での調査によると、猟採集域 ― 広島県・帝釈峡遺跡群出土動物

オスは 2、3 歳までは同じところにいるがその後遺存体の同位体分析から ―」『有限責任中間

ほかの場所に移り、メスは生まれた土地で一生を

法人日本考古学協会第 75 回総会研究発表要過ごすと考えられています。

旨』64‒65.

以上のことから、イノシシとニホンジカともに
著者情報

数十キロの大移動をする個体は稀で、いたとして

石丸恵利子（広島大学総合博物館

もわずかであると考えられます。オスはイノシシ

研 究 員）2008 年 3 月 京 都 大 学 大もニホンジカも一定の地域内を動き回ることから、

学院人間・環境学研究科博士後期

もし遺跡周辺の Sr 同位体比の値と異なった場合、課程研究指導認定退学。2008 年

その 3 km から 5 km 圏内にその値を持つ場所が総合地球環境学研究所プロジェクト研究員、2013 年徳島大学埋蔵あるとすると、そこで生まれた個体がヒトの狩猟

文化財調査室特任助教などを経て、域内で捕獲されたと理解することもできます。た2014 年より現職。

だしメス個体においては、捕獲された場所がほぼ生まれた場所と理解してもよいのではないかと考244（2023 年 3 月 31 日掲載）

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

縄文人の集団間の移動をストロンチウム同位体比から調べる
日 下

宗一郎

（東海大学・海洋学部・海洋文明学科）
1．縄文時代の古人骨と抜歯風習た可能性があります。考古学的には、切歯を抜く

縄文時代人は、約 16500 年〜 2300 年前の日本人が副葬品とともに埋葬されることが多かったた

列島に居住していた人々です。稲作農耕を始める

め、集団の在地の人で、犬歯を抜く人が移動して前の時代で、狩猟・採集・漁労をなりわいとしてきた人で、この在地者と移入者が結婚したことをいました。彼らは竪穴建物に住む定住的な暮らし抜歯が表していると考えられてきました。このよをしていました。森林からはクリやドングリとうな過去のことに関する仮説は、様々な観点からいった堅果類を採集して貯蔵していました。また、検証を加えることが必要です。そこで、同位体分

弓矢や槍を用いてニホンジカやイノシシなどの陸析の手法を用いて、仮説を検証できないかと考え上哺乳類を狩猟していました。沿岸部では、魚やました。

貝をとって食べていました。それらが捨てられて
2．移動を調べるストロンチウム同位体分析

堆積した貝塚遺跡からは、多様な魚貝類の種類が見つかります。また、縄文時代人には貝塚に亡く

この問題に対して、検討を加えることができるなった人を埋葬する風習があり、土壌が貝殻のアのは、ストロンチウム同位体分析という手法です。

ルカリ性になることで、保存状態の良い古人骨がストロンチウム（Sr）はアルカリ土類金属で、2貝塚から多く見つかります。

価の陽イオンとなります。生物の必須元素ではな貝塚遺跡から発掘される縄文時代の古人骨は、いのですが、生体のうち骨や歯に多く含まれてい当時の生活を知る上で貴重な資料です。人の骨をます。地球化学の分野では、環境の中で地質によっ見ると性別や死亡した年齢が分かります。歯がてストロンチウムの同位体比に変動があることが残っていると、虫歯や歯周病などの跡を観察する

知られていました。これは場所によって、同位体ことができます。また、副葬品や埋葬姿勢などを比に違いがあるということです。また、生態系の検討すると、当時の埋葬に関する風習を検討する中でこの元素も循環をしています。岩石が風化しことが可能となります。

て Sr が環境中に供給されます。水に溶けるので、古人骨に見られる社会的な風習として、生前に植物や動物が吸収します。人も水や植物や動物を人の歯をわざと抜く抜歯風習があります。抜歯風摂取するので、Sr を体内に取り込みます。炭素

習は、縄文時代の後・晩期（約 3100 〜 2300 年前）

や窒素の同位体と違って、Sr の場合は食物が取には多くの個体が行っていたため、成人儀礼であり込まれる過程で同位体比の上昇が生じません。

ろうと推定されています。

そこで、ある地域に生息する生物は、その地域の抜歯風習の中でも、前歯のうち、下顎の切歯を地質に由来する Sr 同位体比を示すことになりま抜く人と、下顎の犬歯を抜く人がいました。人にす。このことを利用すると、地質が異なり、Sr

よって歯を抜く部位が異なることは、縄文時代の同位体比が異なる場所の間を生物が移動すると、社会の中における何らかの個人の役割を表していその生物の体組織の同位体比を測定すれば、移動245

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

図 2．吉胡貝塚周辺の Sr 同位体比地図（赤色が同位体比が高く、緑色が低い地域）

図 1．吉胡貝塚から出土した人骨（復元模型）

した個体を検出することが可能であることを示唆しています。地球研には、Sr 同位体比を測定すなどから成っています。同位体比地図と地質図をることのできる大型の装置があり、これを利用し比べてみると、地質の違いに応じて、環境中のて古人骨のストロンチウム同位体分析を行うこと

Sr 同位体比が異なっていることが推定されます。

にしました。

地域によって値が異なることは、Sr 同位体分析によって、この地域で生物の移動が解析可能なこ

研究の対象にしたのは、愛知県の南部に位置し、とを示唆しています。

三河湾の沿岸にある貝塚遺跡です。縄文時代の後・晩期の吉胡貝塚からは多数の古人骨が出土してい3．移動していた縄文時代人

ます（図 1）。この遺跡から出土した古人骨には、そして、古人骨の Sr 同位体比を測定しました。

抜歯風習を観察することができます。そこでこれ

古人骨の場合は、肋骨と歯のエナメル質を分析にらの遺跡を研究対象としました。
人の移動を検出する前に、まず環境中の Sr 同用いました。歯の表面に見える白い部分はエナメ位体比の分布を調べることにしました。これには、

ル質と呼ばれるとても硬い組織です。歯は子ども

現代の樹木の葉を集めて、Sr 同位体比を調べまの頃に形成されます。歯が虫歯になって削ってもした。その地域の生物が利用している Sr の値を再生されないように、歯のエナメル質は成人後に知る必要があったので、動物と違って動くことの作られることがありません。歯のエナメル質は子ない植物を用いました。遺跡周辺から 5 km メッ

どもの頃に摂取された食物から合成されていて、シュを基準に多くの地点から植物の葉を採取しま

その Sr 同位体比は子どもの頃に住んでいた地質した。分析には植物の葉を燃やして灰にして、塩に由来します。いっぽうで、骨は、骨折しても治酸で溶かして、いくつかの手順で分析することでるように、破壊と再生を繰り返していますので、Sr 元素を抽出します。そしてその同位体比を質

成人後に住んでいる場所の値を反映しています。

量分析装置を用いて測定しました。すると、植物

また、歯のエナメル質は有機物が含まれずとてもの Sr 同位体比には地域差があることが分かりま密な組織であるために、埋葬中に地下水の Sr がした（図 2）。とくに三河湾の北の地域で値が高く、混入してしまうことがありません。しかし、骨は南の地域で値が低いことが分かりました。同位体

多孔質なため、地下水から Sr が混入してしまう

比の分布の違いを示す地図のことを、同位体比地特徴があります。

図と呼びます。この地域差の解釈のために、この骨や歯の分析のためには、デンタルドリルを用地域の地質図を検討すると、北の地域が火山性のいて約 3 mg の粉末試料を削ります。そして植物

地質から成っていて、南の地域は堆積岩や石灰岩の場合と同じように、Sr を抽出して同位体比を246

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

測定しました。その結果を図 3 に示しています。

であることが推定されます。このような個体は集吉胡貝塚から出土した人骨の Sr 同位体比は、大団内における在地者と呼びます。ほかに在地の値きな変動を示しました。とくに歯のエナメル質のの範囲から外れる個体が見られます。このような同位体比のばらつきが大きいことが分かります。

個体は、子どもの頃に吉胡貝塚以外の場所で生活

このことは、子どもの頃に、他の場所に住んでいをしていた個体であり、集団内の移入者であろう

た移入者を含んでいる可能性を示しています。骨と推定することができます。とくに、植物の値かの値をみてみると、変動が小さいことが見てとれら作成した Sr 同位体比地図を見てみると、吉胡ます。骨は遺跡の地下水の影響などで、その値が貝塚のある渥美半島や浜名湖周辺で同位体比が低生前の値から変化している可能性もあります。

く、北の地域で値が高いことが分かります。吉胡貝塚の移入者は、北の地域で生まれ育った可能性

ここで、縄文時代人の食資源を考えると、大きがあることが示唆されます。

く分けて、陸上資源（植物と陸上哺乳類）と海産資源（魚貝類）があります。陸上資源の Sr 同位

そして、性別ごとに見てみると、男性にも女性

体比は、現生の植物の値を参考に推定しました。

にも移入者が含まれていることが分かりました。

吉胡貝塚の周辺の植物の値は低い値を示します。

縄文時代には男女ともに集団間を移動していたよ

いっぽうで、海水の Sr 同位体比は 0.7092 といううです。また、抜歯のグループごとに見てみると、一定の値を示し、海水から Sr を吸収する海産資

切歯を抜く個体と犬歯を抜く個体のどちらのグ源も一定の値を示します。縄文時代人の食物のループにも移入者が含まれているという結果にな

Sr 同位体比はこれらの値の範囲だと考えられるりました。考古学的には切歯を抜く個体が在地者ので、その範囲を在地の値の範囲と推定しました。

で、犬歯を抜く個体が移入者であろうと推定されすると、骨の値はほとんどその範囲に入り、成人てきましたが、Sr 同位体比からはどちらにも在の頃に住んでいた場所の値であり、また地下水の地者と移入者が含まれている結果となりました。

影響などもあるため、その範囲に入ると考えられ歯を抜くパターンは、人の移動とは対応をしています。しかし、歯のエナメル質の同位体比をみるなかったようです。

と、その範囲に入る個体と、範囲から外れる個体
4．おわりにがいます。これは何を意味しているのでしょうか。
歯のエナメル質の値が、在地の値の範囲に入る

このように、古人骨の Sr 同位体比を測定する

個体は、子どもの頃も吉胡貝塚に住んでいた個体

ことで、過去の人の移動について調べることが可能となります。亡くなった人の骨は、個人の来歴について話すことはできませんが、その同位体分析によって過去の人の移動について雄弁に語らせることができます。このほかにも、古人骨の炭素や窒素の同位体比を測定すれば、過去の食性を調べることが可能ですし、動物骨の炭素同位体比を分析すれば過去の古環境を調べることが可能となります。これからも、さまざまな元素の同位体を用いることで、過去の人の歴史について詳しく明らかにしていきたいと考えています。

図 3．吉 胡貝塚出土人骨の骨成分と歯のエナメル質のSr 同位体比247

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

文献

著者情報

Kusaka S, Ando A, Nakano T, Yumoto T,

日下宗一郎（東海大学海洋学部海洋文明学科

Ishimaru E, Yoneda M, Hyodo F, Katayama
K, (2009) A strontium isotope analysis on（理学）。2014 年総合地球環境学

the relationship between ritual tooth研究所プロジェクト研究員、2015
年ふじのくに地球環境史ミュージ

ablation and migration among the Jomon

アム主任研究員・准教授などを経

people in Japan. Journal of Archaeologicalて、2019 年より現職。

Science 36: 2289‒2297.
https://doi.org/10.1016/j.jas.2009.06.013



日下宗一郎（2012）「縄文時代人の食性と集団間移動−安定同位体分析による試論−」考古学
研究 59：92‒102.
日下宗一郎（2018）「古人骨を測る

講師）2011 年京都大学大学院理学研究科修了、博士

同位体人類学序説」京都大学学術出版会

248（2020 年 3 月 31 日掲載）

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

古代犬はどんな餌を食べていたか？
覚

1．日本列島の古代犬

張

隆

史

（金沢大学）

グフード」を与えられていたのでしょうか。それ

1）

日本列島に犬 がいた最古の証拠は、今から約とも、人が食べた残飯を食べていたのでしょうか。

7000 年前の縄文時代に遡ると言われています。

実は、その実態についてはまだほとんど研究され日本列島には、縄文時代〜近代の遺跡から多数のていないのが現状でした。

犬骨が見つかっており、日本全国の博物館や大学
2．北陸地方の縄文犬に収蔵されている犬骨は数万点にのぼります。こ日本列島の中でも特に北陸地方の縄文時代の前れら膨大な犬骨コレクションは、日本列島におい2）て数千年という長い間、人 と犬がともに生活し半期に、多数の犬骨の出土事例が報告されていまてきたことを物語る貴重な資料群と言えます。

す。代表的な遺跡名として、鳥浜貝塚・三引遺跡・

犬骨資料群の中で、特に人との関わりが強く感

堀松貝塚・上山田貝塚・上久津呂中屋遺跡・米泉

じられるものとして、埋葬された痕跡がある犬骨遺跡・真脇遺跡・赤浦貝塚・大境洞穴・朝日貝塚・資料が挙げられます。縄文時代の遺跡からは様々

小竹貝塚・南太閤山Ⅰ遺跡などがあり、20 個体

な種類の動物骨が検出されますが、生きていたそ以上の多数個体が検出されている事例は石川県七のままの位置を保った状態で骨がつながって出土

尾市にある三引遺跡（個体数；37 個体）（石川県

するのは、ほぼ人と犬に限定されます。特に、横埋蔵文化財センター 2005）と、富山県富山市に臥状態（横向きに寝ている状態）で、小指の骨まある小竹貝塚（個体数；69 個体）（富山県文化振で残るような全身骨を伴う場合もあり、この様な

興財団 2014）です（図 1）。
中でも小竹貝塚出土犬骨では、埋葬された可能犬骨は縄文時代の人々が犬を葬送の対象としてい性が高い犬 16 個体が検出されています。また、た一つの証拠と言えます。
また、縄文犬骨には、他の野生動物には殆ど見埋葬が疑われるものの、明確に埋葬と言えない事られない骨折の治癒痕（骨折に伴う骨増殖）が認例もあり、それらを含めると 20 個以上となりま

められており、患部が治癒する期間を通して人々す。よって、日本列島の縄文時代の前半期におけの集落内・集落付近で生存していた可能性が高いといえます。いわゆる食糧資源としての「家畜」「畜産物」といった、食べられる対象物と考えるよりも、人の社会的なコミュニティ内に存在するいわ
ば「伴侶動物」や狩猟犬などの「役畜」として存在していたと推察されてきました。
それでは、仮に縄文犬の多くが縄文人にとって「伴侶動物」や「役畜」と近しい存在であった場合、彼らはどの様に生活を共にしていたのでしょうか。現代の伴侶犬と同様に専用の均質的な「ドッ図 1．北陸地方における縄文時代犬骨の主な出土事例249

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版（図 3）。一方で、海生魚類ばかりを食べたとはいえない様な個体も混在していたことから、個体ごとに多様な食物を摂取していたと考えられます。
次に、同じ小竹貝塚から出土した人骨の炭素・２）。この様に、縄⽂時代の前半期における⼈と⽝

24

海生哺乳類
窒素安定同位体比を比較し、摂取食物の違いを見
22の関係について議論する上で、⼩⽵⾙塚出⼟⽝⾻てみました。その結果、埋葬犬は人よりも炭素・20は重要な位置を占めます。

サケ
18
窒素安定同位体比が共に高い傾向を示しており、
海生魚類

16
(肉食)
海産物をより多く摂取していたことがわかってき15N AIR (‰)

淡水魚

14

海生貝類
ました（図淡水魚4）。「お魚咥えたどら猫」ならぬ、
「お

12

(雑食)

10

草食動物

魚咥えた犬」といったところでしょうか。
さらに犬と人の関わりについて検討するため
8に、個々の埋葬犬と近い場所に埋葬されていた人
64
骨の炭素・窒素安定同位体比を比較してみました。
C 植物
C 植物
3

図 2．小竹貝塚出土埋葬犬と埋葬人骨（埋葬人骨 38 号・63 号に近接した地点で出土する埋葬犬 11 号・12２）。この様に、縄⽂時代の前半期における⼈と⽝号・14 号）の関係について議論する上で、⼩⽵⾙塚出⼟⽝⾻る埋葬犬の出土事例としては日本最大規模と言えは重要な位置を占めます。
図 2.⼩⽵⾙塚出⼟埋葬⽝と埋葬⼈⾻（埋葬⼈⾻ 38
ます。小竹貝塚は埋葬犬だけでなく、同一墓域か
号・63 号に近接した地点で出⼟する埋葬⽝ 11 号・ら 91 個体にのぼる多数の人骨埋葬群が検出され12ており、なかには埋葬犬骨と埋葬人骨が隣接して号・14 号）

2

-24

-22

-20

4

-18

-16

24

-14
13C

-12

-10

-8

-6

-4

PDB (‰)

海生哺乳類

22

20
図 3.埋葬⽝⾻の安定同位体⽐（四⾓の範囲は、各18
海生魚類
⾷物の炭素・窒素安定同位体⽐に対して、⽝が各
サケ

16

淡水魚
(肉食)

15N AIR (‰)⾷物候補を摂取した際に⽣じる栄養濃縮係数を加14淡水魚算した場合にとりうる範囲を⽰している。
）
(雑食)
12

出土していることから、何らかの関連性が疑われ

海生貝類

10

草食動物

8
次に、同じ⼩⽵⾙塚から出⼟した⼈⾻の炭素・ます（図 2）。この様に、縄文時代の前半期にお３ける人と犬の関係について議論する上で、小竹貝．埋葬⽝⾻の⾷性解析6窒素安定同位体⽐を⽐較し、摂取⾷物の違いを⾒
4

⾻コラーゲンの炭素・窒素安定同位体⽐は、そ塚出土犬骨は重要な位置を占めます。

C3植物てみました。その結果、埋葬⽝は⼈よりも炭素・2の個体が摂取した⾷物の炭素・窒素安定同位体⽐

C4植物

窒素安定同位体⽐が共に⾼い傾向を⽰しており、
-24

-22

-20

-18

-16

-14

13C

-12

-10

-8

-6

-4

PDB (‰)を反映します。このしくみを遺跡出⼟⽝⾻に応⽤
3．埋葬犬骨の食性解析

海産物をより多く摂取していたことがわかってきすることで、遺跡から出⼟する古代⽝それぞれの
骨コラーゲンの炭素・窒素安定同位体比は、そ

図 3.埋葬⽝⾻の安定同位体⽐（四⾓の範囲は、各ました（図４）。
「お⿂咥えたどら猫」ならぬ、「お物の炭素・窒素安定同位体比に対して、犬が各

図 3．埋 葬犬骨の安定同位体比（四角の範囲は、各食

図 2.⼩⽵⾙塚出⼟埋葬⽝と埋葬⼈⾻（埋葬⼈⾻ 38
摂取⾷物の特徴を復元することが可能です。⼩⽵の個体が摂取した食物の炭素・窒素安定同位体比号・63 号に近接した地点で出⼟する埋葬⽝11 号・
⾙塚出⼟の埋葬⽝
16 個体の⾻から⾻コラーゲンを反映します。このしくみを遺跡出土犬骨に応用
12 号・14 号）を抽出・精製し、保存状態の良いコラーゲンを得することで、遺跡から出土する古代犬それぞれの食物候補を摂取した際に生じる栄養濃縮係数を⾷物の炭素・窒素安定同位体⽐に対して、⽝が各⿂咥えた⽝」といったところでしょうか。
加算した場合にとりうる範囲を示している。）
⾷物候補を摂取した際に⽣じる栄養濃縮係数を加算した場合にとりうる範囲を⽰している。
）
13C PDB
15N AIR
⽝
⼈
⽝
( ‰)

ることに成功しました。この精製コラーゲンを⽤
摂取食物の特徴を復元することが可能です。小竹
いて炭素・窒素安定同位体⽐を測定し、摂取した貝塚出土の埋葬犬 16 個体の骨から骨コラーゲン
３．埋葬⽝⾻の⾷性解析可能性がある⾷物群の炭素・窒素安定同位体⽐とを抽出・精製し、保存状態の良いコラーゲンを得
⾻コラーゲンの炭素・窒素安定同位体⽐は、そ⽐較しました。その結果、海⽣⿂類を多量に摂取ることに成功しました。この精製コラーゲンを用の個体が摂取した⾷物の炭素・窒素安定同位体⽐
いて炭素・窒素安定同位体比を測定し、摂取したした場合にとりうる炭素・窒素安定同位体⽐の範を反映します。このしくみを遺跡出⼟⽝⾻に応⽤可能性がある食物群の炭素・窒素安定同位体比と囲を⽰す古代⽝が数多くいたことがわかりました
することで、遺跡から出⼟する古代⽝それぞれの比較しました。その結果、海生魚類を多量に摂取（図３）。⼀⽅で、海⽣⿂類ばかりを⾷べたとはい
摂取⾷物の特徴を復元することが可能です。⼩⽵
した場合にとりうる炭素・窒素安定同位体比の範えない様な個体も混在していたことから、個体ご
⾙塚出⼟の埋葬⽝ 16 個体の⾻から⾻コラーゲン
囲を示す古代犬が数多くいたことがわかりましたとに多様な⾷物を摂取していたと考えられます。
を抽出・精製し、保存状態の良いコラーゲンを得ることに成功しました。この精製コラーゲンを⽤

250

いて炭素・窒素安定同位体⽐を測定し、摂取した可能性がある⾷物群の炭素・窒素安定同位体⽐と

( ‰)

⼈

次に、同じ⼩⽵⾙塚から出⼟した⼈⾻の炭素・窒素安定同位体⽐を⽐較し、摂取⾷物の違いを⾒てみました。その結果、埋葬⽝は⼈よりも炭素・
窒素安定同位体⽐が共に⾼い傾向を⽰しており、海産物をより多く摂取していたことがわかってきました（図４）。
「お⿂咥えたどら猫」ならぬ、「お⿂咥えた⽝」といったところでしょうか。
図4.埋葬⽝⾻と埋葬⼈⾻の安定同位体⽐の⽐較
4．埋葬犬骨と埋葬人骨の安定同位体比の比較
図13C PDB

⽝⼈

15N AIR

⽝

⼈

( ‰)
( ‰)
さらに⽝と⼈の関わりについて検討するために、個々の埋葬⽝と近い場所に埋葬されていた⼈⾻の炭素・窒素安定同位体⽐を⽐較してみました。⼩⽵⾙塚 5 号⽝と⼩⽵⾙塚 64 号⼈⾻の同位体⽐を

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

小竹貝塚
5 号犬と小竹貝塚 64 号人骨の同位体比⽐較すると、両安定同位体⽐共に⼤きく異なり、24を比較すると、両安定同位体比共に大きく異なり、
埋葬⽝がどちらも⾼い値を⽰していました。他の

2220地点でも同様の傾向が⾒られることから、埋葬地
埋葬犬がどちらも高い値を示していました。他の

18

点が近くても埋葬⼈⾻と埋葬⽝の間では摂取⾷物
地点でも同様の傾向が見られることから、埋葬地
産物を摂取している傾向にありました。埋葬⽝との質は類似するわけでなく、埋葬犬は人よりも海埋葬⼈⾻の出⼟地点が近い場合、必ずしも⽣存時
産物を摂取している傾向にありました。埋葬犬とにおける世帯の近さを意味しているわけでは無い
埋葬人骨の出土地点が近い場合、必ずしも生存時ですが、しかし、仮にもしその様な場合であってにおける世帯の近さを意味しているわけでは無いも、⼩⽵⾙塚出⼟埋葬⽝と埋葬⼈⾻の間には、やですが、しかし、仮にもしその様な場合であってはり全体的に利⽤する⾷物資源の質がそもそも⼤も、小竹貝塚出土埋葬犬と埋葬人骨の間には、や

サケ1615NAIR (‰)の質は類似するわけでなく、埋葬⽝は⼈よりも海点が近くても埋葬人骨と埋葬犬の間では摂取食物

海生哺乳類

14

海生貝類

淡水魚
(雑食)

12
10

草食動物

8
6
4
2

C3植物

-24

-22

-20

-18

なぜ⼩⽵⾙塚出⼟⽝がより多くの海産物を摂取できく異なることには変わりありません。よって、きていたのか、その部分を中⼼に当時の⼈と⽝のなぜ小竹貝塚出土犬がより多くの海産物を摂取で関係を考察していく必要がありそうです。

きていたのか、その部分を中心に当時の人と犬の関係を考察していく必要がありそうです。
４．遺跡間における出⼟⽝の⾷性⽐較

C4植物

-16

-14
13C

きく異なることには変わりありません。よって、

はり全体的に利用する食物資源の質がそもそも大

海生魚類

淡水魚
(肉食)

-12

PDB (‰)

-10

-8

-6

-4

小竹（縄文前期・富山）
三引遺跡（縄文早期〜前期・石川）

図 5.⼩⽵⾙塚出⼟埋葬⽝と三引遺跡出⼟散乱⽝と
5．小 竹貝塚出土埋葬犬と三引遺跡出土散乱犬との図
比較（四角の範囲は、各食物の炭素・窒素安定の⽐較（四⾓の範囲は、各⾷物の炭素・窒素安定同位体比に対して、犬が各食物候補を摂取した
同位体⽐に対して、⽝が各⾷物候補を摂取した際際に生じる栄養濃縮係数を加算した場合にとりうる範囲を示している。）に⽣じる栄養濃縮係数を加算した場合にとりうる範囲を⽰している。）

⼩⽵⾙塚出⼟埋葬⽝が全体的に海産物の摂取率

4．遺跡間における出土犬の食性比較が⾼い傾向にあることがわかってきましたが、で小竹貝塚出土埋葬犬が全体的に海産物の摂取率

く異なる様相を呈していることがわかります。愛媛県久万高原町の縄文早期の遺跡である上黒岩岩
海岸部以外の遺跡に注⽬してみると、また⼤き陰遺跡は、日本最古の放射性炭素年代値を示す埋は他地域ではどの様な⾷物資源を摂取していたでく異なる様相を呈していることがわかります。愛しょうか。⽯川県・能登半島にある七尾市の縄⽂

媛県久万⾼原町の縄⽂早期の遺跡である上⿊岩岩早期（約 7000 年前）の遺跡である三引遺跡出⼟陰遺跡は、⽇本最古の放射性炭素年代値を⽰す埋⽝（散乱⽝⾻）の安定同位体⽐を⽐較すると、三葬⽝⾻が⾒つかっており、散乱⽝⾻（埋葬されたが高い傾向にあることがわかってきましたが、では他地域ではどの様な食物資源を摂取していたでしょうか。石川県・能登半島にある七尾市の縄文早期（約7000 年前）の遺跡である三引遺跡出土
引遺跡出⼟⽝の⽅が両安定同位体⽐の多様性が低3）犬（散乱犬骨）の安定同位体比を比較すると、
く、かつ⼩⽵⾙塚よりも海産物摂取の傾向が強い

三引遺跡出土犬の方が両安定同位体比の多様性がことがわかりました（図５）。三引遺跡の周囲の環
低く、かつ小竹貝塚よりも海産物摂取の傾向が強
境は七尾湾という海に近く、遺跡からは多くの⿂葬犬骨が見つかっており、散乱犬骨も多数見つかっています。同遺跡からは人骨も検出されているため、両者の安定同位体比の比較を実施したと

ころ、埋葬犬は人と近似した値を示すことがわか
形跡が残っていない⽝⾻）も多数⾒つかっていまりました。一方、埋葬されていない犬は人よりもす。同遺跡からは⼈⾻も検出されているため、両海産物をより多く摂取していました（図 6）。上者の安定同位体⽐の⽐較を実施したところ、埋葬

黒岩岩陰遺跡がある久万高原町は名前の通り標高
⽝は⼈と近侍した値を⽰すことがわかりました。

いことがわかりました（図5）。三引遺跡の周囲
⾻と海獣類が検出されています(⽯川県埋蔵⽂化が高い内陸地域であり、愛媛県伊予市方面の海岸
⼀⽅、埋葬されていない⽝は⼈よりも海産物をよの環境は七尾湾という海に近く、遺跡からは多く
財センター2005) 。また、⼩⽵⾙塚から出⼟する部まで約 40 km、高知県須崎市方面の海岸部へはり多く摂取していました（図６）。上⿊岩岩陰遺跡の魚骨と海獣類が検出されています（石川県埋蔵動物叢を⾒ると、三引遺跡と同様に⿂⾻と海獣類

約 60 km あります。海産物摂取率が高い個体ががある久万⾼原町は名前の通り標⾼が⾼い内陸地

文化財センター2005）。また、小竹貝塚から出土の検出されており、陸⽣動物と海⽣動物の⽐率に海岸部で成犬まで成長したと仮定した場合、数十域であり、愛媛県伊予市⽅⾯の海岸部まで約

⼤きな差異は⾒られない。唯⼀異なる点として、する動物叢を見ると、三引遺跡と同様に魚骨と海40km、
⾼知県須崎市⽅⾯の海岸部へは約 60km あ
キロの距離を単独もしくは人と共に移動してきた

⼩⽵⾙塚からは汽⽔域の⿂種がより多く検出され獣類の検出されており、陸生動物と海生動物の比ります。海産物摂取率が⾼い個体が海岸部で成⽝可能性も考えられます。この様に、縄文時代の遺ており、三引遺跡とはやや異なる要素もありまし
率に大きな差異は見られない。唯一異なる点としまで成⻑したと仮定した場合、数⼗キロの距離を跡出土犬の摂取食物の多様性は、犬の移動性におた。⼩⽵⾙塚の埋葬⽝が多様な⾷性を⽰したのは、て、小竹貝塚からは汽水域の魚種がより多く検出

単独もしくは⼈と共に移動してきた可能性も考えいても何かしらの関連があるかもしれません。

周囲の環境の違いを反映してのことかもしれませ
されており、三引遺跡とはやや異なる要素もありられます。この様に、縄⽂時代の遺跡出⼟⽝の摂いずれの事例においても、縄文時代の犬は人とのは、周囲の環境の違いを反映してのことかもしらの関連があるかもしれません。
和見的な挙動を示すことだけは確かです。場合にれません。

よっては、特定の餌を一時期に与えていた可能性ん。
ました。小竹貝塚の埋葬犬が多様な食性を示した

海岸部以外の遺跡に注目してみると、また大き取⾷物の多様性は、⽝の移動性においても何かし必ずしも同じ食物資源を常に利用しておらず、日は否定できないものの、各地域で統一的な犬の飼251

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

育法や餌の制限はない、粗放的飼育状態であった

土した犬骨では、海産物摂取の影響が強く見られと推察されます。

ますが、多様性が低下するという点では同様の傾

一方、縄文時代後の弥生時代以降になると、大向でした。これらのことから、犬の生息環境・食型環壕集落跡から出土する犬骨の安定同位体比は環境の多様化・均質化の要因は犬の食性と関連し多様性が低下する傾向にあります。稲作に生業がている可能性が高いといえます。縄文犬の摂取しシフトすることで、水田に生息する淡水魚へのアていた食物資源の高い多様性も人の社会のあり方

クセスも容易になり、海産物摂取割合も低下してと連動しての現象と思われます。小竹貝塚出土埋いきます（図 7）。また、中近世の城下町から出

葬犬の安定同位体比の多様性もこの現象に起因するものと思われ、より粗放的な環境で自由に人のものと思われ、より粗放的な環境で⾃由に⼈の集

24

集落間を行き来していたのかもしれません。その

海生哺乳類

22

落間を⾏き来していたのかもしれません。そのおおこぼれの餌として人が獲った魚を食べていた

20
18

サケ

16
15NAIR (‰)

こぼれの餌として⼈が獲った⿂を⾷べていたり、り、違う集落では陸上の食物資源にありつけてい

違う集落では陸上の⾷物資源にありつけていと思

海生魚類と思われます。

淡水魚
(肉食)

14

海生貝類

淡水魚
(雑食)

12

われます。
24

5．おわりに
22

草食動物

10

20
古代犬の炭素・窒素安定同位体分析を通して、

8

サケ
18
海生魚類
犬の摂取食物に関する情報を抽出してきました

6
C3植物

-24

-22

-20

-18

16

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

埋葬犬

13CPDB (‰)

非埋葬犬ものと思われ、より粗放的な環境で⾃由に⼈の集図 6．
上 黒岩岩陰遺跡出土埋葬犬・散乱犬骨の炭素・6.上⿊岩岩陰遺跡出⼟埋葬⽝・散乱⽝⾻の炭素・落間を⾏き来していたのかもしれません。そのお
埋葬人骨

窒素安定同位体比（四角の範囲は、各食物の炭素・窒素安定同位体⽐（四⾓の範囲は、各⾷物の炭素・こぼれの餌として⼈が獲った⿂を⾷べていたり、
窒素安定同位体比に対して、犬が各食物候補を
窒素安定同位体⽐に対して、⽝が各⾷物候補を摂摂取した際に生じる栄養濃縮係数を加算した場違う集落では陸上の⾷物資源にありつけていと思合にとりうる範囲を示している。）
取した際に⽣じる栄養濃縮係数を加算した場合にわれます。
とりうる範囲を⽰している。
）
24
海生哺乳類

22

20
いずれの事例においても、縄⽂時代の⽝は⼈と18
海生魚類
必ずしも同じ⾷物資源を常に利⽤しておらず、⽇
サケ

16

淡水魚
(肉食)

-6

-4

埋葬犬
非埋葬犬
埋葬人骨

⾻の炭素・

物の炭素・

物候補を摂

した場合に

の⽝は⼈と

おらず、⽇

す。場合に

いた可能性

的な⽝の飼

15NAIR (‰)

和⾒的な挙動を⽰すことだけは確かです。場合に

植物

14

淡水魚

(肉食)
が、ストロンチウム同位体比や酸素同位体比など

C4植物

淡水魚
よっては、特定の餌を⼀時期に与えていた可能性
(雑食)
海生貝類

12

15NAIR (‰)

4
2

海生哺乳類

14

淡水魚
他の同位体情報を応用することで犬の移動に関す
(雑食)
12
海生貝類

草食動物
る情報も抽出が可能です。多元素同位体分析によ
108 高精度な古代犬の生態復元を実施することで、り、
6
過去の人と犬の関係性がより具体的に復元できま4す。私たち現代人は、過去の人と犬との関わりを
C3植物

C4植物

2

-24
-22
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-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
ついつい現代社会のアナロジーで捉えがちです。
13CPDB (‰)

同位体情報という客観的な指標を用いることで先図入観を打破し、私たちがこれまで予想もしなかっ7.弥⽣⽝の安定同位体⽐の⽐較（四⾓の範囲は、た人と犬の関係性が見えてくると期待されます。
各⾷物の炭素・窒素安定同位体⽐に対して、⽝が各⾷物候補を摂取した際に⽣じる栄養濃縮係数を注釈加算した場合にとりうる範囲を⽰している。
）
1）2）学術的な表現として、「犬」と「イヌ」、「人」

草食動物は否定できないものの、各地域で統⼀的な⽝の飼10５ ． お わと「ヒト」で区別して利用する場合が多い
りに育法や餌の制限はない、粗放的飼育状態であった
8

古代⽝の炭素・窒素安定同位体分析を通して、が、本原稿は学術的表記よりわかりやすさ

6と推察されます。

⽝の摂取⾷物に関する情報を抽出してきましたが、を重視するためにそれぞれ「犬」と「人」

C 植物
C 植物
⼀⽅、縄⽂時代後の弥⽣時代以降になると、⼤ストロンチウム同位体⽐や酸素同位体⽐など他のに統一した。

型環壕集落跡から出⼟する⽝⾻の安定同位体⽐は
-24
-22
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-6
-4

同位体情報を応⽤することで⽝の移動に関する情3）埋葬された形跡が残っていない犬骨。

13CPDB (‰)
多様性が低下する傾向にあります。稲作に⽣業が報も抽出が可能です。多元素同位体分析により、

4

3

4

2

図
7．弥 生犬の安定同位体比の比較（四角の範囲は、シフトすることで、⽔⽥に⽣息する淡⽔⿂へのア
⾼精度な古代⽝の⽣態復元を実施することで、過文献
図 7.弥⽣⽝の安定同位体⽐の⽐較（四⾓の範囲は、各食物の炭素・窒素安定同位体比に対して、犬クセスも容易になり、海産物摂取割合も低下して去の⼈と⽝の関係性がより具体的に復元できます。
富山県文化振興財団（2014）「富山県小竹貝塚発
各⾷物の炭素・窒素安定同位体⽐に対して、⽝がが各食物候補を摂取した際に生じる栄養濃縮係
いきます（図７）。また、中近世の城下町から出⼟
私たち現代⼈は、過去の⼈と⽝との関わりをつい掘調査報告書」富山県教育委員会埋蔵文化財数を加算した場合にとりうる範囲を示している。
）
各⾷物候補を摂取した際に⽣じる栄養濃縮係数をした⽝⾻では、海産物摂取の影響が強く⾒られまつい現代社会のアナロジーで捉えがちです。同位加算した場合にとりうる範囲を⽰している。）
すが、多様性が低下するという点では同様の傾向 252 体情報という客観的な指標を⽤いることで先⼊観でした。これらのことから、⽝の⽣息環境・⾷環
５．おわりに
境の多様化・均質化の要因は⽝の⾷性と関連してを打破し、私たちがこれまで予想もしなかった⼈と⽝の関係性が⾒えてくると期待されます。

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

センター
石川県埋蔵文化財センター（2005）「七尾市三引遺跡 ４」財団法人石川県埋蔵文化財センター
著者情報
覚張隆史（金沢大学人間社会学域
助教）2011 年東京大学新領域創成科学研究科博士課程単位取得体学。2012 年日本学術振興会特別研究員（PD）（北里大学）を経て、2015 年 11 月より現職。

（2021 年 3 月 31 日掲載）

（2022 年 3 月 31 日改版）

253

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

古代アンデスの人々はリャマやアルパカを飼育していたのか？
― ストロンチウム同位体比分析で動物の出身地を探る ―瀧上舞（国立科学博物館）

1．はじめに割は大きく、アンデス文明の研究者はラクダ科動物飼育の伝播過程や、管理の実態、利用規模など

軽くて柔らかくて暖かいアルパカセーターは、に注目してきました。

世界中で大人気の防寒具です。近年は日本でも入手しやすくなったアルパカウール製品ですが、もラクダ科動物飼育の推定方法には、動物考古学

ともとはアンデス文明で開発された資源だったと的調査の長い歴史があります。ラクダ科動物の骨いうことはあまり知られていません。南米アンデのサイズや歯の形態変化、出土骨中のラクダ科動ス山脈の周辺で発展したアンデス文明には牛や物の割合やシカ骨との割合の変化、ラクダ科動物

馬、羊が存在せず、その代わり大型の家畜動物との年齢分布の変化など、飼育の開始は動物骨からしてリャマとアルパカが飼育されていました。毛得られる様々な指標で検証されてきました。近年

は衣類に、肉は食物に、骨は道具に加工され、さでは、これらの動物考古学的調査に加えて同位体

らに荷物の運搬力としても利用されており、リャ

比分析を行うことで、より確かな飼育推定を行っ

マ・アルパカは多用途な家畜として経済的な寄与た報告が増えてきています。私たちの研究チームの大きい動物でした。

もパコパンパ遺跡のラクダ科動物について調査を行いました。

リャマとアルパカは、野生のグアナコとビクー
ニャから家畜化されました（以下、リャマ・アル

2．パコパンパ遺跡

パカ・グアナコ・ビクーニャをまとめて表現する
際は「ラクダ科動物」と呼びます）。ラクダ科動パコパンパ遺跡はペルー北部高地に位置する巨物は過酷な環境への耐性が強く、特にアルパカは大な神殿建築です（図 1）。標高 2,500 m のアン

高地に適応しています。ラクダ科動物の家畜化は

デス山脈東斜面上部に位置します。この遺跡はラ高地高原で生じ、その後、標高の低い山間部や低クダ科動物飼育の伝播過程において、注目すべき地にも伝播したと考えられています。家畜化が生じた時期については、単一起源説と他地域起源説の両方が存在しています。近年ではアルゼンチンやチリの高地を含む他地域起源説を支持する研究者が増えています。リャマは遅くても紀元前 2000
年頃に、アルパカは紀元前 4000 年頃から前 3500
年頃の間に家畜化されたと推測されています。
家畜化されたラクダ科動物は各地に伝播しましたが、その時期や段階的な伝播の変遷について
は、未だ全容が明らかになってはいません。多用
途な家畜であることから社会の発展に果たした役

図 1．パコパンパ遺跡遠景
254

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

遺跡の一つです。なぜならば、パコパンパ遺跡は
かつて野生のラクダ科動物の分布域外だったと考えられているからです。それにも関わらず、パコ
パ ン パⅠ 期（ 紀 元 前 1200 年 〜 前 700 年， 以 下
PC-Ⅰ期と表記）からラクダ科動物の骨が出土し始めます。続くパコパンパⅡ期（紀元前 700 年〜
前 400 年，以下 PC-Ⅱ期と表記）には、ラクダ科動物の骨の出土量が急増します。したがって、
PC-Ⅰ期に極僅かなラクダ科動物がヒトの手を介

図 ２．ス トロンチウム同位体比分析による出身地推定の概念図

して遺跡に存在し、PC-Ⅱ期にはラクダ科動物の管理・利用形態が大きく変化した可能性が考えられます。パコパンパ遺跡に、いつ・どんな形でラし、クイは食用として居住地近くで飼育されていクダ科動物とその飼育方法が伝わったのかを明らました。言い換えると、遺跡を利用していた人々

かにすることは、ラクダ科動物という生態資源のの生活圏内にある同位体比がこれらの動物から推利用変遷の研究に一つのマイルストーンを置くこ

測できます。さらに遺跡が存在している地質の値とが期待できます。私たちの調査チームはパコパを反映した試料（歯の象牙質や植物）も含めて在ンパ遺跡におけるラクダ科動物の飼育を明らかに

地の値を調べた結果、ラクダ科動物の同位体比はするため、同位体比分析を行いました。

ほとんどが在地の値と一致しました。したがって、遺跡周辺のヒトの活動範囲内でラクダ科動物が飼3．ストロンチウム同位体比による出身地推定

育されていた可能性が示唆されます。

ストロンチウム（Sr）の同位体比は地域によっ

なお、PC-Ⅰ期のラクダ科動物のストロンチウて異なっており、水を通してその地域に生息する

ム同位体比と比較できれば良かったのですが、植物から動物へと反映されます。特に動物の歯に

PC-Ⅰ期のラクダ科動物の骨片は極少数であり、は、歯が形成される幼少期に過ごした地域のスト

なおかつストロンチウム同位体比分析に適した歯

ロンチウム同位体比が記録されています。遺跡かの試料が存在していなかったため、残念ながら調ら出土する動物の歯のストロンチウム同位体比を

査は叶いませんでした。

分析し、遺跡周辺の同位体比や他の個体の同位体4．まとめ

比と比較することで、「同一地域で成長したのか、それとも別の地域から来たのか」という出身地域

私たちの研究では、動物考古学的調査を背景を推定することができます（図 2）。

に、パコパンパ遺跡のラクダ科動物の同位体比分分析の結果、パコパンパ遺跡から出土した PC-

析から、PC-Ⅱ期に遺跡周辺でラクダ科動物飼育

Ⅱ期のラクダ科動物の歯のストロンチウム同位体87が行われていたことを明らかにしました。

86

比（ Sr/ Sr）は幅広い値を示しました（図 3）

野生のラクダ科動物の分布域外と推定されてい（Takigami et al., 2020）。このラクダ科動物の幅るパコパンパ遺跡周辺には、おそらく元々はラク

広い同位体比が遺跡周辺地域の値を反映している

ダ科動物が存在していなかったと想像されます。

のかどうかを確認するため、遺跡から出土したシそのため PC-Ⅰ期にはラクダ科動物は稀少な存

カとクイ（テンジクネズミ）の同位体比も分析し在でした。炭素・窒素同位体比分析からは、植生ました。アンデス文明では、シカは飼育に適さなの異なる地域から連れて来られていた可能性が示

いため、その都度狩猟により入手されていました唆されています（Takigami et al., 2021）。おそら
255陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

図 ３．パコパンパ遺跡出土動物骨のストロンチウム同位体比（Takigami et al., 2020 の図 3 改訂）

く儀礼や祭祀の特別な生贄として稀に入手された

文献

か、あるいは別の地域からキャラバンで荷物を載Takigami M, Uzawa K, Seki Y, D. Morales-

せてやってくる珍しい動物として認識されていた

Chocano, Yoneda M (2020) Isotopic evidenceのでしょう。しかし、PC-Ⅱ期になると身近な動

for camelid husbandry during the formative

物に変貌します。自分たちで飼育・管理を行い、

period at the Pacopampa site, Peru.

食料や毛織物の原料、荷駄獣として様々に活用しEnvironmental Archaeology. 25(3): 262‒278.

ていたと推測されます。遺跡からは PC-Ⅱ期に

https://doi.org/10.1080/14614103.2019.1586091

針や紡錘車の出土量が増加し、紡績関連活動の比Takigami M, Seki Y, Nagaoka T, Uzawa K, D重が高まったことが推測されています。また、遺Morales-Chocano, Mukai H, Yoneda M (2021)

跡の神殿建築も大きく複雑になり、金銀銅製品がIsotopic study of maize exploitation during

出土するなど、社会の発展がうかがえます。ラク

the formative period at Pacopampa, Peru.

ダ科動物の飼育導入が社会の発展に大きな影響をAnthropological Science 129(2): 121‒132.

与えたのかもしれません。

https://doi.org/10.1537/ase.210531

アンデス中央高地や南部高地の高原地域で始
著者情報まった飼育活動は、南北様々な地域の標高の低い
山間部に伝播していきました。北部高地の他の神瀧上殿遺跡でも、パコパンパと同時期にラクダ科動物究部研究員）2015 年東京大学新領舞（国立科学博物館人類研

域創成科学研究科先端生命科学専の出土量が増加するという報告があり、ちょうど

攻修了、博士（生命科学）。2009 年

紀元前 800 年〜前 700 年頃からアンデス北部の山

日本学術振興会特別研究員（DC1）、2012 年同（PD）、2015 年山形大学

間地域にラクダ科動物の飼育が伝播したと推測さ学術研究員、2018 年国立歴史民れます。このパコパンパ遺跡の同位体比データは

俗博物館プロジェクト研究員を経て、2021 年より現職。

その瞬間を捉えたと言っても過言ではないかもしれません。現在、私たちのチームは他の遺跡でも（2020 年 3 月 31 日掲載）

同位体比分析を進めており、今後さらにこの説を（2022 年 3 月 31 日改題・改版）補強するデータが得られると期待しています。

256

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

古代アンデスの人々は何を食べていたのか？
― 炭素・窒素同位体比分析でトウモロコシ利用を探る ―瀧上舞（国立科学博物館）

1．はじめに

2．アンデス文明におけるトウモロコシ

アンデス文明といえば、黄金色のトウモロコシ

アンデス文明とは、南米のアンデス山脈周辺にがあふれる豊かな社会というイメージをもつ方も栄えた文明です。一つの連続した社会ではなく、多いのではないでしょうか？

実際にアンデス文

ナスカやモチェ、インカなど様々な地域で大小の明ではいろいろな種類のトウモロコシを栽培し、社会が興亡しました。最盛期にはインカ帝国が広たくさん食べ、お酒にして飲み、神様に捧げてい域を支配し、北はコロンビアから南はチリ・アルました（図 1）。まるで日本における米のように、ゼンチンにまたがる地域へ影響を及ぼしました

トウモロコシは大切で親しみのある食物でした。

が、1532 年にスペイン人により征服されました。

日本では弥生時代に稲作が到達し、徐々に日本各

そのアンデス文明で食糧として利用されていた地へ広がっていきましたが、アンデス地域でも中トウモロコシは、中米地域で 9000 年前頃から利米で栽培化されたトウモロコシが伝わった後、用が始まり、およそ 6500 年前までに半栽培化の徐々に広がっていく歴史があります。その伝播の状態で南米に伝わり、独自に栽培化が進んだと考過程（いつ・どこで・どのくらい使われるようにえられています。遺跡や土壌堆積物から出土するなったのか）は未だわからないことも多く、様々

トウモロコシの殻粒や穂軸、葉、花粉などから、な研究者が謎の解明に取り組んでいます。私もアンデスの太平洋岸では 6500 年前、高地で遅くそんな研究者の一人であり、アンデス文明初期

とも 4000 年前、アマゾン地域でも 6000 年前にはの社会でのトウモロコシ利用の伝播を調査して栽培が始まっていたと推測されています。

います。

では実際にヒトの食料の中で、トウモロコシはどのくらいの割合を占めていたのでしょうか？
遺跡から出土する食物残渣やでんぷん粒、土壌コ
ア中の花粉分析では、そこにその食物が存在していたことや相対的な増減は推定できますが、個人の食物中の割合までは推定できません。そこでヒトの骨の中に記録された食べ物の情報が重要になってきます。
3．炭素・窒素同位体比分析による食性推定
ヒトが食物を摂取すると、胃や腸を通って小さく分解されます。アミノ酸まで分解された後、血液中を通って体の各組織に運ばれ、新しい組織を

図 1．屋 台で売っている茹でトウモロコシ。添えてあるのは塩味のきいたチーズ。

形成します。その時、そのアミノ酸の元となった
257

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

食物が何だったのかという情報を記録したまま、ヒトの体は形成されていきます。その情報が同位体比です。
ヒトの食物となる動植物は、光合成回路の違い
や、栄養段階の違いから、異なる炭素同位体比（δ13C）と窒素同位体比（δ15N）を有しています。
ヒトの体組織には摂取した食物の同位体比を混合した値が反映されており、より多く食べた食物の値に近づきます。例えば、トウモロコシを多く食
べた個体は高い炭素同位体比を示し、魚を多く食

図 2．パ コパンパ遺跡出土人骨の炭素・窒素同位体比（Takigami et al., 2021 を改変）

べた個体は高い窒素同位体比を示します。この手法を用いて遺跡から出土する古人骨の同位体比を分析することで、昔の人がどのくらいトウモロコ

な C4 植物の摂取を意味します。直接的な C4 植物

シを摂取していたのかという「食性」を推定する

摂取の候補として、アンデス地域で栽培されたトことができます。

ウモロコシとアマランサスがあります。パコパン
パ遺跡の土器や歯石中のデンプン粒分析からはト

4．パコパンパ遺跡のトウモロコシ利用

ウモロコシしか検出されておらず、また現在のパ分析対象としたのはペルー北部高地の標高

コパンパ周辺の年間気温からはアマランサスの栽

2,500 m の山地に位置するパコパンパ遺跡です。

培には適さないことが推測されるため、パコパン

アンデス文明初期の社会で栄えた巨大な神殿建築

パ遺跡で当時栽培されていた C4 植物はトウモロの遺跡です。パコパンパⅠ期（紀元前 1200 年〜

コシだと考えられます。間接的な C4 植物利用に

前 700 年、以下 PC-Ⅰ期と表記）とパコパンパ

は、C4 植物で飼育された動物の肉が想定されまⅡ期（紀元前 700 年〜前 400 年、以下 PC-Ⅱ期

す。動物骨の同位体比分析からは、PC-Ⅰ期にテと表記）の 2 時期に区分され、PC-Ⅰ期の終わり

ンジクネズミ（食用モルモット、クイとも呼ぶ）

から PC-Ⅱ期にかけて神殿の巨大化や複雑化、が、PC-Ⅱ期にテンジクネズミとリャマが C4 植

リーダーの出現、銅製品生産、遠隔地からの奢侈物を食べていたことが示されました（図 3）。ア品輸送、地域間交流の活性化など、大きな社会的ンデスでは、標高の低い地域において野生の C4変化が生じています。私たちは同位体比分析によ植物が数多く存在していますが、標高 2,000 m 以

る食性推定から、社会の変化に伴ってヒトの食性上の高地ではその種類が激減します。パコパンパにどのような影響があったのかを調査しました

遺跡の標高では野生の C4 植物はほとんど存在し（Takigami et al., 2021）。

ないため、テンジクネズミやリャマはヒトが栽培

パコパンパ遺跡のヒトの同位体比を調べると、した C4 植物、すなわちトウモロコシを摂取してPC-Ⅰ期は低い炭素同位体比を示しましたが、いたと推測されます。また、PC-Ⅰ期の時点です

PC-Ⅱ期からは炭素同位体比が上昇していました

でに、テンジクネズミにトウモロコシを与えてい（図 2）。これは PC-Ⅰ期の C3 資源（キャッサバ

たことは注目すべき結果です。当時、テンジクネなどの C3 植物と、野生のシカなどの C3 植物を摂ズミは台所で残飯などを餌に飼育されていました

取した動物）への高い依存から、PC-Ⅱ期に C4（図 4）。この小型家畜がトウモロコシを摂取して資源利用の導入という食性の変化が生じたことをいたということは、おそらく人も PC-Ⅰ期にト示しています。C4 資源利用とは直接的／間接的

ウモロコシを食べていたことでしょう。しかし、
258

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

示唆されており（Takigami et al., 2020）、ラクダ
科動物飼育の導入がヒトの食物資源利用に大きな影響を与えていたことが読み取れます。
なお、両時期を通じて窒素同位体比は低く、海から離れた立地のパコパンパ遺跡では海産資源の利用は極めて少なかったと考えられます。
5．アンデス形成期の食性比較
さらに、この食性変化はペルー広範囲で同時期に生じたと考えられます。パコパンパ遺跡の結果と先行研究で報告された同位体比を図にまとめてみると（図 5）、PC-Ⅰ期に相当する形成期中期（〜紀元前 800 年頃）までの食性では、C3 資源と海産資源を結ぶ長線上に各地の遺跡が分布しています。これは海産資源と C3 資源が中心的な食物で、海産資源の割合は海岸からの距離によって異なっていたことを表していると考えられます。しかしPC-Ⅱ期に相当する形成期後期（紀元前 800 年頃〜

図 3．パコパンパ遺跡出土動物骨の炭素・窒素同位体比（Takigami et al., 2021 を改変）

前 250 年頃）とその後の末期（紀元前 250 年頃〜
前 50 年頃）になると、クントゥル・ワシ遺跡や、
アヤクーチョ盆地のピキマチャイ洞窟などでも、C4 資源の利用が始まっていることが報告されており、C4 資源利用の増加が広範囲で生じていたことが示唆されます。残念ながらこの 2 遺跡では同一遺跡内での食性の時代差が検証できていない
ため、形成期中期にどのような食性だったのかは分かっていません。現在のところ、同位体比分析

図 4．屋内で飼育されているテンジクネズミ

他の C3 植物や C3 植物を食べた動物がヒトの食料の大部分を占めていたため、PC-Ⅰ期の人骨の同位体比には表れてこなかったと考えられます。それが PC-Ⅱ期になると、トウモロコシで飼育されたリャマの肉や、増産されたトウモロコシを多く食べたことで、古人骨の同位体比にも C4 資源
図 5．ア ンデス形成期の広域的な食性比較。形成期早期〜中期（紀元前 3000 年頃〜前 800 年頃）と形成期後期〜末期（紀元前 800 年頃〜 50 年頃）で食性の傾向が異なる。
（Takigami et al., 2021 を改変）利用がしっかり記録されたのだと推察されます。
PC-Ⅱ期にラクダ科動物の飼育が始まった可能性
は、ストロンチウムの同位体比の分析結果からも259

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

で検出された形成期の食性の時代変遷はパコパン

Morales-Chocano, Mukai H, Yoneda M (2021)

パ遺跡が唯一の事例となっていますが、さらに検Isotopic study of maize exploitation during

証するため、現在も調査を続けています。トウモ

the Formative Period at Pacopampa, Peru.

ロコシはいつ、どうしてアンデス地域の主要な食

Anthropological Science 129(2): 121‒132.

料になったのか、同位体比分析というライトで古https://doi.org/10.1537/ase.210531

代アンデスの人々の生活を照らしだしていきま
著者情報

す。

瀧上

舞（国立科学博物館人類研究部研究員）2015 年東京大学新領文献

域創成科学研究科先端生命科学専

Takigami M, Uzawa K, Seki Y, D. Morales

攻修了、博士（生命科学）。2009 年

Chocano, Yoneda M (2020) Isotopic evidence

日本学術振興会特別研究員（DC1）、2012 年同（PD）、2015 年山形大学

for camelid husbandry during the formative

学術研究員、2018 年国立歴史民

period at the Pacopampa site, Peru.

俗博物館プロジェクト研究員を経て、2021 年より現職。

Environmental Archaeology 25(3): 262‒278.

https://doi.org/10.1080/14614103.2019.1586091
Takigami M, Seki Y, Nagaoka T, Uzawa K, D

260

（2022 年 3 月 31 日掲載）

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

法医学で同位体学を利用できるかな？
小

山

哲

秀

（新潟大学大学院医歯学総合研究科地域疾病制御医学専攻
地域予防医学大講座法医学）
2．行方不明者の身元を探るには？

1．同位体と法医学って？
皆さんは“法医学”と聞いて何を思い浮かべる

そこで、筆者も同位体を用いた行方不明者の身でしょうか。最近は TV ドラマでも取り上げられ元推定するツールを確立すべく注目したのが水素ることもあり、以前よりは法医学という言葉を耳と酸素同位体比です。人の体の水分量は約 60％にする機会が多くなったと思います。法医学とは、程度と言われています。その水の供給源は、多く「医学的解明助言を必要とする法律上の案件、事の人の場合、食事や飲水から得られる水にあたる、

項について、科学的で公正な医学的判断を下すこ

水道水が占めることになります。当然ながら、水とによって、個人の基本的人権の擁護、社会の安は酸素と水素により構成されておりますので、体全、福祉の維持に寄与することを目的とする医学内に存在する水素と酸素元素は概ね水道水由来でである。（1982 年日本法医学教育委員会報告よりあることが想定されます（図 1）。

抜粋）」とされております。日々の業務としては、2008 年に米国における水道水の酸素および水亡くなられた方の死因を究明することを主として素同位体比には地域差があり、ヒトの毛髪中の水おり、数多くの知識と経験と技術を駆使して日々素と酸素同位体比と高い相関性があることが報告

奮闘し、事件や事故、病気などの再発防止を含め、されました（Ehleringer JR et al. 2008）。この検広く社会に還元できることを目標に活動しており討では、広い国土を持つ米国で行われており、水ます。

質や環境状況が異なるため、日本での応用が可能

さて、同位体を利用した研究は、法医学に関連かどうかは不明です。そこで、日本においてもヒする犯罪捜査の分野でも利用されています。例えト由来試料と水道水安定同位体比から居住域を推ば、炭素や窒素の同位体比の組み合わせによって、定するツール作成が出来ないか検討を行っていま

南アメリカ地方で生産されたコカインがどこで作す（図 2）。

られたか、地理的起源の追跡に利用されたりしています（Ehleringer JR et al. 2000）。また、染田らは、戦没者遺骨に対して、日本人と米国人とを判別する方法として同位体を用いた識別法を開発
し、100 ％ の 正 答 率 を 得 ま し た（Someda et al.
2016）。とりわけ、法医学で重要事項の 1 つである身元を確認する方法として同位体を利用できる

図 1．本研究のコンセプト

可能性は、とてもエキサイティングなチャレンジだと考えています。まさに、元素の安定同位体比という「指紋」を手がかりにヒトを科学する重要なアプローチになると確信しています。

図 2．本研究の目的
261

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

3．高い壁（＝課題）を乗り越えられるのか？

型や指紋・掌紋に代表される身体的特徴によるも本検討を実施するにあたっては解明すべきポイのや、DNA 型による個人固有の遺伝情報によるントがいくつかあります。まず、環境水ではなくものがあります。これらは、個人を特定する能力

水道水を利用する点です。水道水に関しては、①はありますが、対象者の情報が必要となります。

水道水中の同位体比は地域によって差を生じうる

一方、同位体を用いた本研究では、個人を特定すのか？

②どの程度の地域差が生じているのか？

ることは難しいと思いますが、どの地域に居住し③環境水で認められる同位体比の季節性および経ていたかを推定することは可能であろうと考えて

年変化による数値変動はあるのか？

こういったいます。将来的な展望としては、身元不明者の個

疑問を一つ一つ丁寧に解決し、水道水同位体マッ

人特定法として、同位体による地域推定と、歯型プを作成することが目標となります。

や DNA 型などを組み合わせた方法が確立出来れ現在のところ、新潟県内数百箇所の水道水を採ば、これまで以上に身元不明者を減らすことが出

水し、同位体マップの作成を行っております。本

来るかもしれません。本研究を広く社会の皆様に

稿では、具体的なデータの公表は今後の研究のた還元出来るよう、一生懸命頑張ります。

めに控えさせて頂きますが、地域差や数値変動においては極めて興味深いデータが得られており、

文献

鋭意発表出来るよう準備を進めております。

Ehleringer JR, Casale JF, Lott MJ, Ford VL.

次に、居住域を推定するにあたっては、①既報

Tracing the geographical origin of cocaine.

と同様に、水道水と居住する者の毛髪中同位体にNature. 408(6810):311-2 (2000) DOI:

相関性が認められるのか？

10.1038/35042680②様々な背景を持つ

Someda H, Gakuhari T, Akai J, Araki Y, Kodera

法医サンプルにおいても、居住域の推定は可能なのか？

T, Tsumatori G, Kobayashi Y, Matsunaga S,③毛髪以外のヒトサンプルでも、同じよ
このような視点から、

Abe S, Hashimoto M, Saito M, Yoneda M,

解析を進めることによって、最終的に今後利用可

Ishida H. Trial application of oxygen and

能なツールとしての確立を目指していきます。

carbon isotope analysis in tooth enamel for

うな検証は可能なのか？

identification of past-war victims for4．法医学における同位体の可能性と目指すもの

discriminating between Japanese and US

筆者が経験してきた研究背景は、同位体とは全soldiers. Forensic Sci Int. Apr; 261:166. e1-5.

く無縁の世界です。そんな中、同位体の魅力に惹(2016) DOI: 10.1016/j.forsciint.2016.02.010.

き込まれ、幸運にも研究をさせて頂くこととなり

Ehleringer JR, Bowen GJ, Chesson LA, West AG,

ました。今回、分不相応にも本稿を書かせていた

Podlesak DW, Cerling TE. Hydrogen andだくにあたり、“法医学分野における同位体をど

oxygen isotope ratios in human hair are

うやって表現すれば最も伝わりやすいのだろrelated to geography. PNAS. Feb

う？”と思案しておりましたところ、地球研のホー26;105(8):2788-93. (2008) DOI: 10.1073/

ムページの同位体環境学共同研究事業内に、「元pnas.0712228105.

素の安定同位体比という「指紋」が内在しています」という記述に救われた記憶があります。まさに同位体が指紋と同じような身元推定法の 1 つとなればこれ以上幸せなことはありません。
法医学分野で身元を推定する方法としては、歯262

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

著者情報
小山哲秀（新潟大学医学部法医学教室助教）2011 年 4 月から 2016
年 9 月まで新潟大学研究機構超域学術院・助教、同年 10 月から新潟大学脳研究所システム脳病態学分野・特任助教を経て、2017 年 4 月
から新潟大学医学部法医学教室・助教、同年 7 月から新潟大学大学
院医歯学総合研究科死因究明教育センター（兼任）。

（2020 年 3 月 31 日掲載）（2020 年 4 月 7 日改版）

263

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

氷河の氷の安定同位体比から復元する昔の気温― シルクロードの気候変動を探る ―竹内望（千葉大学）

極地や高山に分布する氷河は、過去数百から数うな寒冷地では、一度降った雪が融けてなくなる

万年にわたって毎年雪が積もり重なって形成されことがないため、積雪は毎年層となって積もり重たものです。氷河の中に保存された雪の年輪を掘なっていきます。数百から数千年という長い間、削して得た円柱状の氷の試料を、アイスコアとい雪が降り積もると、深さ数百から数千 m の巨大います。アイスコアの氷の構成する水の安定同位

な雪と氷の塊となり、さらにその塊は重力によっ体比を分析すると、その雪が降った当時の気温をてゆっくり動き出します。このように形成された

推定することができます。大気から地上に降る雪

ものが、氷河です。

や雨の水の安定同位体は、気温が高い時ほど重い氷河の内部には、数百から数万年にもわたって同位体をもつ水分子がわずかに多く含まれるため降り積もった雪や氷が、層となって年輪のようにです。近年、南極や北極だけでなく、アジアの山保存されています。この氷河の年輪を氷河の上か岳地帯からもアイスコアが掘削されるようになり

ら特殊なドリルを使って掘り出した円柱状の試料ました。そのような低緯度山岳氷河のアイスコア

を、アイスコアといいます（図 2）。アイスコアは、は、数千年の我々人類の歴史とも密接と関わる環

現在から過去にかけて地球上に降った雪を連続的

境変動を明らかにしてくれます。

に保存した試料ということになります。大気上空
から降ってくる雪は、大気の成分や大気中に浮遊

1．氷河とアイスコア

する様々な物質を一緒に巻き込んで氷河上に堆積

氷河とは、重力によってゆっくりと流れる雪とします。このような雪に含まれる成分や物質は、氷の塊で、地球の寒冷域に分布します（図 1）。

その時の地球環境を示す重要な情報を持っていま

氷河は、南極やグリーンランドなどの極地のほか、す。アイスコアに含まれているさまざまな成分をヒマラヤや天山、ロッキー、アンデス山脈などの分析することによって、過去の地球環境を連続的高山域にも分布します。夏でも気温の低いこのよな時系列で復元することができるのです。アイス

図 1．中央アジア天山山脈の山岳氷河

図 2．氷河から掘削したアイスコア試料264

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

コアの研究は、地球の過去にさかのぼるタイムマ

する水の安定同位体比を、安定同位体温度計とも

シンといってもいいでしょう。

言います。

過去の地球環境を復元する手段には、他にも樹厚さ 3,000 m を超える巨大な氷河である南極氷

木の年輪や湖底堆積物などがあります。その中で床には、過去数十万年というとても長い期間の降もアイスコアは、昔の降水や大気、大気に浮遊す

雪が保存されています。南極氷床から掘削されたる物質をそのまま冷凍保存するという、他の方法

アイスコアからは、水の安定同位体比を利用してにはない特徴をもった貴重な試料ということがで

過去数十万年間の気温変動が復元され、地球が氷きます。

期と間氷期という気候変動を十万年周期で繰り返してきたことが明らかとなりました。

2．氷の安定同位体比と気温
3．シルクロードの気候変動

雪や氷からなるアイスコアには、環境指標となる様々な微量物質が含まれており、それらの濃度

近年では南極やグリーンランドなどの極域の氷や構成の分析から過去環境が復元されています。

河だけではなく、ヒマラヤや天山山脈など、山岳

さらに氷を構成する水そのものにも、重要な環境

地の氷河からもアイスコアが掘削されるようにな情報が含まれています。その一つが、雪が降った

りました。このような低緯度帯の山岳氷河のアイ

当時の気温です。氷を構成する水に含まれる安定

スコアは、極域ほど長期間の記録を持っているわ

同位体の構成が、雪が降った時の気温と関係があけではありませんが、地理的に我々人類の生活圏るため、アイスコアの安定同位体分析から気温をと近く、過去数千年の人類の文明や移動とも関わ復元することができます。

る気候変動を明らかにしてくれます。

水分子を構成する酸素原子と水素原子には、そ

天山山脈は、ユーラシア大陸中央部に広がる砂れぞれ複数の安定同位体が存在します。酸素原子

漠地帯を東西 3,000 km に横切る巨大な山脈です。

は質量数 16、17、18、水素原子は質量数 1、2 の山脈の標高は 4,000 から 7,000 m に達し、4,000 m

同位体です。ただし、地球上に存在するほとんどを超える山肌には、山岳氷河が発達しています。

の酸素原子は質量数 16、水素原子は質量数 1 の天山山脈の南北の山麓には、古くから西洋と東洋同位体です。質量数の重い同位体は、数千から数を結んだ交易路として知られるシルクロードが万個に一つと、ごくわずかに含まれるだけです。

通っています。天山山脈の氷河の融解水が、山麓

ただし、水の中に含まれるこの重い同位体の量は、の砂漠地帯にオアシスを形成し、人々の往来を可

水が蒸発や凝結する過程で変化します。氷河の上能にしたためです。数千年に渡って様々な民族やに降る雪に含まれる重い同位体の量は、雪になる文化が往来したシルクロードは、過去どのような前の水蒸気が、どこからどのように蒸発して輸送

気候変動があったのでしょうか。またその気候変されてきたかによって変化し、さらにその過程の動は、地域の文化や人々の往来に影響はしなかっ

気温の影響も大きく受けます。その過程は実際にたのでしょうか。

は複雑ですが、多くの場合では、気温が高いほど2007 年に中央アジア、キルギス共和国の天山

降水や降雪に含まれる重い同位体の量がわずかに山脈の氷河（グリゴレア氷帽、図 3、図 4）でア

多くなります。つまり、気温と水の重い同位体のイスコアの掘削が行われました。標高 4,700 m の量（水の安定同位体比）には、正の相関関係があ

氷河の頂上から氷河底の岩盤まで、深さ 87 m のり、その関係式を知ることができれば、降水の安連続的な氷が採取されました。氷河の底から得ら

定同位体比から降った時の気温を推定することがれた有機物の放射性炭素年代測定から、最底部のできます。このように気温を推定するために利用

氷は、約 13000 年前のものであることがわかりま265

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版した。このアイスコアは、シルクロードの 13000

このアイスコアの水の安定同位体比の分析の結年間の歴史に対応する気候変動を保存しているこ

果、13000 年間の気温変動を復元することができとになります。

ました（図 5）。アイスコアの浅い部分は、氷河の表面に近くなるほど、安定同位体比は高くなっていることがわかりました。これは、20 世紀以降、降雪の中の重い同位体の量が増えている、つまり気温が上昇していることを示しています。その気温上昇量は 100 年あたり、約 1.2℃と推定できました。また、この近年の気温は、過去 13000 年間の中で最も温暖であることがわかりました。19
世紀以前は、小さな変動があるものの比較的安定な気温が長く続いていたこともわかりました。最図 3．天 山山脈グリゴレア氷帽頂上のアイスコア掘削
キャンプ

も大きく気温が変化したのは、今から約 8000 年前であることがわかりました。この氷の層の安定同位体比は、大きく低下しています。過去 10000
年間は完新世と呼ばれる最終氷期の後の温暖な時代ですが、このアイスコアは完新世の初期に中央
アジアでは大きな寒冷化があったことを示しています。さらにアイスコアの最深部の年代が 13000年であったことは、13000 年前にはこの氷河は存在しなかったほど、今よりも温暖であったことを示しています。最終氷期末期に、現在よりも温暖な時代があったことは、このアイスコアの大きな発見の一つです。最終氷期から完新世にかけて、
人類はユーラシア大陸を移動し分布を広げたと考えられています。このような中央アジアの気候変
動は、人類の移動やシルクロードの成立にも大き

図 4．アイスコアを掘削するアイスドリル

図 5．天山山脈グリゴレア氷帽のアイスコアの酸素安定同位体比。重い同位体の量が多い（δ18O が高い）ほど、気温が高いことを示しています。
266

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

く影響を与えた可能性があります。高山の氷河に

299‒312.

保存された氷の安定同位体比を分析することで、

https://doi.org/10.1080/15230430.2019.1638202

我々は地球環境と人間文化の密接な関係を知るこ

竹内望（2012）「天山山脈アイスコアからみる中とが可能となり、それは将来の気候変動を予測す

央ユーラシアの気候変動」In：中央ユーラシ

る上でも重要な意味を持っています。

ア環境史 １ 環境変動と人間（奈良間千之編）、
臨川書店、pp. 16‒85

文献
著者情報

Takeuchi N, Fujita K, Aizen V B, Narama C,
Yokoyama Y, Okamoto S, Naoki K, Kubota J

竹内(2014) The disappearance of glaciers in the

究院教授）1999 年東京工業大学

望（千葉大学大学院理学研

大学院生命理工学研究科修了、博Tien Shan Mountains in Central Asia at the士（理学）。アラスカ大学研究員、

end of Pleistocene. Quaternary Science

総合地球環境学研究所助教、千葉大学大学院自然科学研究科准教授

Reviews, 103: 26e33.

を経て、2012 年より現職。専門https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2014.09.006

は雪氷学、雪氷生物学。環境変動

Takeuchi N, Sera S, Fujita K, Aizen V B, Kubotaと雪氷環境に生息する微生物の関係を明らかにするたJ (2019) Annual layer counting using pollen

め、ヒマラヤ、天山、北極など世界各地の氷河の調査

grains of the Grigoriev ice core from theを行っている。

Tien Shan Mountains, central Asia. Arctic,
Antarctic, and Alpine Research, 51(1):

267（2022 年 3 月 31 日掲載）

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

ネオジム同位体比から明らかになった日本海の形成史（富山大学

1．日本海の形成過程

堀

川

恵

司

学術研究部理学系）

日本海が太平洋と分離し、閉鎖的になっていく

これまでに分かっている日本海の形成過程や日過程は、東北日本の隆起活動や日本列島の形成と本列島の形成史によれば、かつて日本列島はユー密接に関係していますが、いつ頃、そしてどの程

ラシア大陸の一部で、約 2500 〜 2000 万年前に日度の時間スケールで起こったか、については実は本列島とユーラシア大陸の間に溝が形成され、そよく分かっていませんでした。そこで、著者らはれが徐々に拡大し、今の日本海の原型が形成され「海水の由来」を判別できるネオジム（ネオジミたようです。日本海の拡大が終息した 1000 万年

ウムとも表記する）同位体比に着目して、日本海

前には、日本列島の分布は現在の弧状に近い配置の閉鎖時期を解析することにしました。これは、になっていましたが、西日本は朝鮮半島と陸続き

東北日本の隆起活動によって日本海が閉鎖的になで、東日本の大部分は海面下にあったようです。

れば、太平洋からの海水の流入が制限されるため、当時の日本海は、日本列島によって閉ざされた現日本海深層水の化学組成が太平洋と異なるように

在のような半閉鎖的な縁海ではなく、東側に大きなる、この変化をネオジム同位体比から明らかにく開いた湾のような形状をし、日本海と太平洋とできるのではないかと考えたからです。

の間で表層水や深層水を交換していたとされてい2．海水の由来が分かるネオジム同位体比

ます。しかし、1000 万年前以降、東日本〜北海
道地域が徐々に隆起し、太平洋と日本海の間に海水中には、大気から供給されるダスト粒子のあった海峡が徐々に縮小・浅海化して、現在のよ溶脱や、岩石の風化、海底熱水からの供給など、

うな半閉鎖的な日本海が作られました（図 1）。

様々な経路から様々な元素が供給され、蓄積して水温 (℃)
6

2

7 81

9

12

11

10
3

5

12.5
10

日本海

太平洋

3000

7.5
5

0

40˚N

塩分 (psu)
0

33.75

33.5

33.25

34.75

75
33.

34.5

34.25

日本海

2000

3000

130˚E

135˚E

34.25
34.5

140˚E

145˚E

35˚N

34

太平洋

Ocean Data View / DIVA

水深 (m)

34

1000

45˚N

2.5

Ocean Data View

2000

2

水深 (m)

1000

15

11
10
4

3

Ocean Data View / DIVA

0

150˚E

33.75
33.5

130˚E

135˚E

140˚E

145˚E

150˚E

155˚E

33.25
33

図 1．日本海―太平洋の水温と塩分の断面図。外洋との深層水の交換がない半閉鎖的な日本海の水温・塩分は太平洋域の水温・塩分と異なった鉛直構造を示す。
268

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

います。本稿で取り上げるネオジム（Nd）も海えます。そのため、マグマが固化してできた岩石

水に溶けている元素の一つで、主に大陸の岩石がの形成年代が古いほど、あるいは、岩石中にサマ水との反応で溶け（化学風化）、河川を通じて海リ ウ ム が 多 量 に 含 ま れ る ほ ど、 岩 石 は 高 い洋に供給されている元素になります。海水中のネ143

オジム濃度は数十ピコモル（pmol）/kg 程度で、岩石の形成年代・種類（Sm/Nd 比）に応じて、これは海水中の主要イオンの一つであるマグネシ

岩石のネオジム同位体比が多様に変化します。まウ ム（Mg、 約 50 mmol/kg） と 比 べ る と、10 億た、岩石を形成するマグマ源自体の同位体比の変分の 1 の濃度になります。このような海水中に微化（時間と共に 143Nd/144Nd 比が増加）も合わさり、量にしか存在しない元素を、微量元素あるいは極一般に年代の古い大陸地殻が広く分布する北米・微量元素と呼んでおり、ネオジムもそのような微グリーンランド域では、低い 143Nd/144Nd 比を示量元素の一つになります。

す岩石が見られ、より形成年代の若い火山岩が広Nd/144Nd 比 を 持 つ こ と に な り ま す。 つ ま り、

このような微量元素の同位体組成を分析するのく分布する太平洋域では、より高い 143Nd/144Nd

は、非常に難しく、大量の海水試料の濃縮が必要比を持つ岩石が分布しています。

であるにもかかわらず、1979 年には既に海水中陸域に露出する岩石のネオジム同位体組成は、のネオジム同位体比の分布が報告されています。

河川を通じて沿岸海水のネオジム同位体比にも影

この結果は、ネオジム同位体比の水塊化学トレー

響を及ぼします（図 2）。このような関係は海盆

サーとしての有用性を明示した点で非常に重要なスケールでも見られ、北大西洋域の海水は -12 εNd

黎明期の研究結果の一つです。

程度（エプシロンネオジム値2））で、北太平洋のなぜ、1970 年代から海水のネオジム同位体比

海水は -4 εNd 程度の値を示し、周辺陸域の岩石のが注目され、分析され始めたかというと、当時既ネオジム同位体比に概ね一致し、各海域・水塊ご1）に深海底のマンガンノジュール のネオジム同位とにネオジム同位体比組成が大きく異なることが体比（海水組成を反映する）が分析されており、わかってきています。また、ネオジム同位体比は、その結果から太平洋や大西洋で同位体比が異なる

生物活動によって同位体比が変化することがない

こと、ネオジムの海洋での滞留時間が短いことなため、半保存性成分として振る舞うことも分かっ

どから、ネオジム同位体比が海水の混合や循環をてきており、このような性質から「海水の由来」

解析できるトレーサーになるのではないかと、考を解析できる化学トレーサーとされています。

えられ始めたためです。
ネオジムは、質量数の異なる 7 つの同位体（142，143，144，145，146，148，150）を持ち、多くの研究で議論に用いられるネオジム同位体比は、
143

Nd/144Nd の存在比になります。143Nd/144Nd 比の変動を議論する理由は、質量数 144 のネオジム（144Nd）は安定同位体であるのに対して、質量数143 のネオジム（143Nd）は、質量数 147 のサマリ
ウム（147Sm）の放射壊変（半減期 1.06 × 1011 年）
によって、生成される核種だからです。例えば、ある岩石中にサマリウムとネオジムが含まれていた場合、時間が経過するにつれ、147Sm の一部が

図 2．海 水のネオジム同位体比の分布を決める要因の
概念図

143

Nd へ放射壊変し、岩石中の 143Nd 量が少し増
269

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

同位体比の分析から、試料を採取した日本海中央部の深層水が、いつ頃から北太平洋（ネオジム同位体比高い）や南太洋に由来（ネオジム同位体比やや低い）する外洋の海水の影響を受けなくなったのかを調べようとしました。
ネオジム同位体比の結果から、日本海の深層水は、1000‒850 万年前の間は、北太平洋に由来す

図 3．堆積物中に含まれる魚歯・骨片化石の写真。
スケー
ルはおよそ 1 mm。

る海水（ネオジム同位体比高い）の影響を受けており、850 万年‒450 万年前については、南太洋に

3．魚の歯や骨の化石に記録される海水のネオジ由来する海水（ネオジム同位体比やや低い）の影

ム同位体比

響を受けていたことが分かりました（図 4）。さ

陸から遠く離れた海洋底では、1000 年間でおらに興味深いことに、450 万年前、約 14 万年間

よそ 1 cm 程度の早さで堆積物が降り積もっていの短期間に、日本海のネオジム同位体比が大きくきます。このような堆積物について単 2 電池一個減少していたことも分かりました。これは、高い

分 程 度 の 量 を 取 っ て 顕 微 鏡 で 覗 く と、0.1 〜

ネオジム同位体比をもつ太平洋の海水が、日本海

2 mm 程度の魚の歯や骨片を十数個、場合によっに流入しにくくなったことを示しています。

ては百個程度見つけることができます（図 3）。

450 万年前前後は、ちょうど太平洋プレートの0.1 〜 2 mm の骨片数十個というのは、非常に少運動が活発で、プレート縁辺にあたるニュージー

ない量ですが、魚の歯・骨はアパタイトで形成さランドやパプアニューギニアなどで造山運動が盛れており、海水中のネオジムを濃縮しています。

んだった時期に対応しており、東北日本でも造山

このような濃集する性質を持つことで、微小量で運動が活発だった時期と重なります。そのため、あっても歯や骨片化石のネオジムの同位体比の分今回得られたネオジム同位体比データと併せて考3）

析ができます 。最も重要な点は、このように分えると、450 万年前頃に東北日本の隆起により、析される魚歯骨片化石のネオジム同位体比が、当太平洋と日本海を繋いでいた海峡が 14 万年程度時の海底面付近の海水のネオジム同位体比を記録の短期間に浅海化・縮小し、日本海と太平洋の海している点です。このような特性を持つ魚歯骨片

年代 (百万年前)

化石を各時代の海底堆積物から拾い集め、ネオジ-1

ム同位体比を分析することで、ネオジム同位体比

0

1

2

3

4

5

ネオジム同位体比来」を知ることができます。
4．ネオジム同位体比から明らかになった日本海の形成史
著 者 ら は、2013 年 に 統 合 国 際 深 海 掘 削 計 画

9

10

-4
-5

太平洋南方系水塊

-6
-7

-9

346 次航海）において、日本海中央部の大和堆で

8

-3

-8

（Integrated Ocean Drilling Program（IODP）

7

太平洋北方系水塊-2の変化から、当時海底面を流れていた「海水の由6

日本海サイト(魚歯/骨片)更新世

太平洋からの海水流入が大幅に減少し、日本海のネオジム同位体比が減少
鮮新世

後期中新世

図 4．日 本海堆積物中の魚歯・骨片化石のネオジム同位体比の過去 1000 万年間の変動。同時期の太平洋北方系水塊と南方系水塊のネオジム同位体比
も合わせて示した。450 万年前に日本海のネオジム同位体比の急激な減少が見られる。

掘削された堆積物試料（過去 1000 万年間で堆積した全長約 400 m）を対象として、魚歯・骨片化
石のネオジム同位体比を分析しました。ネオジム
270

陀安一郎、申基澈、鷹野真也編（2023）同位体環境学がえがく世界：2023 年版

2）エプシロンネオジム値

450 万年前

4
εNd=（（143Nd/144Nd）
sample /0.512638‒1）× 10

3）アパタイトに濃集しているネオジムは、おお‒4 εNd → ‒6 εNd

よそ 100 µg/g 以上の濃度になる。したがっ‒4 εNdて、骨片化石がおよそ 1 mg あれば、ネオジ

東北日本列島の隆起によって、ム同位体比の分析ができます。海水のネオジ

太平洋外洋水の流入量が減少し、ム同位体比の分析には、10 〜 20 kg の海水

日本海のネオジム同位体比が減少が必要なことを考えると、アパタイト化石へのネオジムの濃集の程度がよくわかると思い

図 5．450 万年前の日本海の推定される古地理図。東北日本の隆起に伴って、太平洋から日本海に流入する海水が大幅に減少したことが、日本海のネオジム同位体比から示唆される。

ます。
文献

水交換が大幅に減少したことが推測されます

Kozaka Y, Horikawa K, Asahara Y, Amakawa H,（図 5）。つまり、東北日本の隆起が障壁になって、

Okazaki Y (2018) Late Miocene–mid-Pliocene

日本海と太平洋間での深層水交換を減少させたこ

tectonically induced formation of the semi-とから、日本海と太平洋との分離はこの時期に起

closed Japan Sea, inferred from seawater

こったと言うことができます。

Nd isotopes, Geology, 46(10), 903‒906,
https://doi:10.1130/g45033.1.

5．おわりに著者情報

日本海の形成史や日本列島の形成史は、多くの研究者が日本海海底にある大陸地殻の厚さと形、

堀川恵司（富山大学学術研究部理地磁気縞、断層の走向と分布、陸上岩石の古地磁学系准教授）2006 年、北海道大学大学院地球環境科学研究科博士

気や日本海海底堆積物に残された微化石記録を丹後期課程修了。博士（地球環境科

念に調べることで復元されてきました。本研究は、学）。日本学術振興会特別研究員（DC1）、高知大海洋コア総合研究

これまで日本海では適用されていなかった「海水センター、名古屋大学・フロリダの由来」を探れるネオジム同位体比を用いること

大学（日本学術振興会特別研究員

で、日本海の閉鎖史をこれまでよりも高い時間解PD）、富山大学大学院理工学研究部（理学）助教など

像度でかつ鮮明に描きました。

を経て、2013 年より現職。専門は、古海洋学、地球化学。

注釈
1）堆積物中に形成されたマンガンやコバルト、鉄、ニッケルに富んだ球形の塊。

271

（2021 年 3 月 31 日掲載）

（2022 年 3 月 31 日改版）