hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国山地の形成過程に関する研究

中国山地の形成機構については、これまでに、曲隆山地ならびに地塊山地という2つの異なる見解が提出されてきた。この研究においては、中国山地の形成過程に関して、次のような成果が得られた。1.広島県三次市南方島根県掛谷町には、吉備高原面・脊梁面を横断する方向に海成中部中新統が断続的に分布し、いずれも南側が相対的に沈下するE-W性断層群によって、ひきづり(drag)をともなう地塊状の変形を被っていることが明らかになった。2.鮮新統更新統と考えられている。"山砂利層"に関しては、(1)平滑な基底面をもって比較的広範囲に分布する"扇状地型"、ならびに、両側を急傾斜不整合面に境され狭長な分布を示す"河谷型"の2つのタイプに区分されること、(2)後者のうち、吉備高原南縁瀬戸内沿岸に発達するものは、基底高度変化・礫組成てなどから南流河川群の河床礫層であり、しかも、それらには谷底高度を異にする複数期の堆積物が含まれていること、などが明らかになった。3.(1)接峰面図や備北層群の構造当高線図にあらわれるように、吉備高原面・脊梁面とも北方へ緩傾斜していること、(2)吉備高原面上を北流し、脊梁山地中に先行谷をうがって日本海へ注ぐ江川水系は、脊梁山地の隆起に先行して存在していた古い北流水系のレリックであると考えられること、などとも総合すると、中国山地は、北方へ緩斜する単一の隆起準平原として発生し、その成長過程おいてE-W走向・南側沈下の階段断層(step faults)によって地塊化された複合傾動地塊山地である、と結論される。上述した断層の変位形態からみると、地塊境界は撓曲帯としてあらわれ、また、吉備高原から南流する旧河川群は、瀬戸内地帯の相対的沈降運動によって発生した必従河川群であろう、と推論される。複数の形成年代をもつ"山砂利層"の編年が、今後の重要課題である。
Ki67抗原が分裂期染色体構築に寄与する分子メカニズム

細胞が分裂期染色体を構築する過程の詳細はいまだ明らかにされていない。申請者は本研究を立案する段階で、分裂期染色体の表層に局在する因子(Ki67抗原)が同過程に貢献していることを報告した。コンデンシン複合体などが染色体構造を内側から支持するのに対し、Ki67抗原は染色体構造を外側から支持すると考えられた。本研究では「Ki67抗原が分裂期染色体構造を支持する分子機構」を多角的に解析し明らかにする。またKi67抗原を主成分とする「分裂期染色体の表層領域」の性状を分析し、その形成機構の理解を目指す。「特定のゲノム領域が常に染色体の表面に露出している可能性」についても初めて検討する。これらの解析を通じて、分裂期染色体構築過程の背後にある原理や分子機構をより深く理解することを目的とする。初年度において、Ki67抗原とコンデンシン複合体の機能的関係性の解析に注力した。「オーキシン誘導性デグロン(AID)を用いたタンパク質即時分解系」を利用し、それぞれの因子を単独で、または両因子を同時に短時間のうちに分解除去できる細胞を樹立した。両因子を同時除去することにより、分裂期染色体の形態に著しい異常を認めた(染色体同士がひと塊になり、個々の染色体の形や境界を識別することができなくなった)。個々の因子のみの除去では決して観察されない形態異常であることから、両因子が異なるメカニズムで分裂期染色体構築を支持していることが強く示唆された。以上の成果を受け、今年度は特に「Ki67抗原の作用機序の解析」に注力し、Ki67抗原のクロマチン結合に必須であるLRドメインの生化学的性状について新たな知見の蓄積がなされた。初年度の成果を受けて、今年度は「Ki67抗原の作用機序の解析」に注力した。当初の計画では(1)Ki67抗原が染色体表層領域に局在するために必要なヒストン翻訳後修飾の探索や(2)染色体表層領域に露出しているゲノム領域の同定を端緒とする予定であったが、これらに先立って、まずKi67抗原機能不全変異体(点変異体)を作出することとした。異種生物のKi67抗原オルソログについてアミノ酸配列比較を詳細に行い、その情報を元にして、分裂期染色体への親和性が著しく低い点変異体の作出に成功した。今年度は点変異体の作出に加え、野生型Ki67抗原と点変異型Ki67との性状比較にも多くの時間と労力を費やすこととなり、上述した(1)と(2)について十分な取り組みができなかった。前項に記したように、今年度は「Ki67抗原機能不全変異体(点変異体)の作出と性状解析」に相当の時間と労力を費やし、計画した研究の一部しか遂行できなかった。しかし得られた変異体をネガティブコントロールとして使用することで、今後の解析の効率や精度が著しく上昇すると期待される。適切な技術支援を研究コミュニティに要請するなどの方策も併せ、研究のペースを上げ、当初計画の完遂を目指す。初年度においては特に、Ki67抗原とコンデンシン複合体の機能的関係性の解析に注力した。まず「オーキシン誘導性デグロン(AID)を用いたタンパク質即時分解系」を利用し、それぞれの因子を単独で、または両因子を同時に短時間のうちに分解除去できる細胞を樹立した。コンデンシン複合体の作用機序について詳細が理解されつつあるのに対し、Ki67抗原の作用機序については何一つ明らかにされていない。次年度以降の研究においてKi67抗原の作用機序を解析することで、分裂期染色体構築過程の未知側面が明らかになると期待される。Ki67抗原とコンデンシン複合体の機能的関係性の解析に注力する必要があり、他の課題については当初の研究計画の一部しか遂行できなかった。またKi67抗原とII型トポイソメラーゼの機能的関係性については、計画立案時には予期していない事象が新たに見出されたため、解析手法の再検討が必要となった。

コンデンシン複合体などが染色体構造を内側から支持するのに対し、Ki67抗原は染色体構造を外側から支持すると考えられた。本研究では「Ki67抗原が分裂期染色体構造を支持する分子機構」を多角的に解析し明らかにする。またKi67抗原を主成分とする「分裂期染色体の表層領域」の性状を分析し、その形成機構の理解を目指す。「特定のゲノム領域が常に染色体の表面に露出している可能性」についても初めて検討する。これらの解析を通じて、分裂期染色体構築過程の背後にある原理や分子機構をより深く理解することを目的とする。初年度において、Ki67抗原とコンデンシン複合体の機能的関係性の解析に注力した。「オーキシン誘導性デグロン(AID)を用いたタンパク質即時分解系」を利用し、それぞれの因子を単独で、または両因子を同時に短時間のうちに分解除去できる細胞を樹立した。両因子を同時除去することにより、分裂期染色体の形態に著しい異常を認めた(染色体同士がひと塊になり、個々の染色体の形や境界を識別することができなくなった)。個々の因子のみの除去では決して観察されない形態異常であることから、両因子が異なるメカニズムで分裂期染色体構築を支持していることが強く示唆された。以上の成果を受け、今年度は特に「Ki67抗原の作用機序の解析」に注力し、Ki67抗原のクロマチン結合に必須であるLRドメインの生化学的性状について新たな知見の蓄積がなされた。初年度の成果を受けて、今年度は「Ki67抗原の作用機序の解析」に注力した。当初の計画では(1)Ki67抗原が染色体表層領域に局在するために必要なヒストン翻訳後修飾の探索や(2)染色体表層領域に露出しているゲノム領域の同定を端緒とする予定であったが、これらに先立って、まずKi67抗原機能不全変異体(点変異体)を作出することとした。異種生物のKi67抗原オルソログについてアミノ酸配列比較を詳細に行い、その情報を元にして、分裂期染色体への親和性が著しく低い点変異体の作出に成功した。今年度は点変異体の作出に加え、野生型Ki67抗原と点変異型Ki67との性状比較にも多くの時間と労力を費やすこととなり、上述した(1)と(2)について十分な取り組みができなかった。状況に応じて実験手法の変更などはあり得るが、研究計画全体としては当初の計画に沿って推進する。前項に記したように、今年度は「Ki67抗原機能不全変異体(点変異体)の作出と性状解析」に相当の時間と労力を費やし、計画した研究の一部しか遂行できなかった。しかし得られた変異体をネガティブコントロールとして使用することで、今後の解析の効率や精度が著しく上昇すると期待される。適切な技術支援を研究コミュニティに要請するなどの方策も併せ、研究のペースを上げ、当初計画の完遂を目指す。計画立案時には予期できなかった結果を得て、解析手法の一部について再検討する必要があった。当初の計画の一部を一時的に休止して次年度以降に遂行することとしたため、次年度使用額が生じた。次年度以降に当初の計画に沿った目的で使用する。研究の進捗に若干の遅れがあり、当初計画では今年度内に使用する予定であった一部の試薬類の購入を見送り、次年度で購入することとしたため。
人工雑音源の方位測定法の開発

人工雑音源の方位測定は環境電磁光学(EMC)の分野において極めて重要な技術である。従来の方位測定方式として開口合成法があるが、種々の問題がある。本研究で提案する方式は(1)その瞬間での雑音分布を測定する(スナップショットとして)、(2)単一観測点で電磁界多成分を計測する新方式である。この方式ではスキャンする事なく、雑音源の諸特性が時間的、空間的に変化しても、正確な測定が可能となる。先ず、計算機シミュレーション結果を綜括しよう。一観測点での電界3成分(又は磁界3成分も)測定から、単一波源の分布を右廻り偏波成分と左廻り偏波成分に分離して分布を描く事が出来た。この逆変換では最大エントロピー法を駆使している。仮定像との比較から、本像再生は極めて有効である事が証明された。更に、本方式の有効性をS/N比(雑音の効果)に対して評価した。従来のもう一つの方法、MUSIC法についても実験を行い、我々の方式との比較をも行なった。更に、室内実験の結果についても述べる。単一波源を種々の偏波にて限定し、電界3成分(ダイポール、3次元)の測定から雑音源の評価を行い、良好な像再生を得ることが出来た。人工雑音源の方位測定は環境電磁工学(EMC)の分野において極めて重要な技術である。従来の方位測定方式として開口合成法があるが,種々の問題がある。本研究で提案する方式は(1)その瞬間での雑音分布を測定する(スナップ方式),(2)単一観測点で電磁界多成分を計測する新方式である。この方式ではスキャンする事がなく,雑音源の諸特性が時間的,空間的に変化しても、正確な測定が可能である。本年度は主として計算機によるシミュレーション実験を行った。先ず,ある一点での電界3成分と磁界3成分の測定から、単一波源や複数波源の場合に対する逆変換(最大エントロピー法による)を実施した。その結果,複数波源の場合に対しても,右廻り成分の波動分布関数と左廻り成分の波動分布関数を同時にフロットする方式より,逆変換によって仮定像を極めて正確に再生できる事が証明された。更に,雑音を加えた時の,S/Neeが像再生に及ぼす影響も考察した。更に,MUSIC法の拡張をも検討した。その結果,右廻り偏波波と左廻偏波波に分離する方式では,これ又うまく像再生する事を確かめた。次年度には上記のシミュレーション実験を踏えて,室内実験を実施し,理論シミュレーション同様の結果が得られる事が期待される。本研究で提案する方式は(1)その瞬間での雑音分布を測定する(スナップショットとして),(2)単一歓測点で電磁界多成分を計測する新方式である。この方式ではスキャンする事なく,雑音源の諸特性が時間的,空間的に変化しても,正確な測定が可能となる。先ず,計算機シミュレーション結果を綜括しよう。一歓測点での電界3成分(又は磁界3成分も)測定から,単一波源の分布を右回り偏波成分と左回り偏波成分に分解して分布図を描く事が出来た。仮定像との比較から,本像再生は極めて有効である事が証明された。更に,本方式の有効性をS/Nee(雑音の効果)に対して評価した。従来もう一つの方法,MOSIC法についても実験を行い,我々の方式との比較をも行なった。更に,室内実験の結果についても述べる。単一波源を種々の偏波にて想定し,電界3成分(ダイポール,3次元)の測定から雑音源の評価を行い,良好な像再生を得ることが出来た。
波形解析を用いた変声期の歌唱指導に関する研究

従来、変声期の開始と終了の決定は、熟達者の勘や経験に依るところが多大であり、歌唱指導についても同様であった。また教育現場において、変声期の歌唱指導に悩みを抱く教師は少なくない。変声期の男子については、ともすると変声期を「負の状況」と捉えがちであるが、自然な成長の「正の状況」と認識ができるように考え、少なくとも本研究は、変声に対する不安感の払拭に努め、歌唱意欲の低下防止にも有効でありたいとの基本的な姿勢で臨んだ。本研究は、熟達者による従来の指導法を否定するものではなく、熟達者の感覚や経験をも含め、音声分析データを補助とした変声期の歌唱指導法を求め、経験の浅い指導者にとっても助力となる歌唱指導法の研究を目指すものである。特に本研究内で、第4フォルマントの高さが変声の推移とともに下降し、第5フォルマントは水平もしくは上昇することを見出した。この観点は変声期を特定する方法として独自の方法であるが、聴覚的に変声期の特定が困難な場合でも、児童の音声や身体の変化を如実に示す点で、その効力を発揮した。なお、本研究で採取したサンプルは、音声・動画及び画像データをDVDに蓄積し、児童の成長記録としての意義もあると考え、歌唱指導や音声分析の資料作成を行った。本研究の当初は、サウンドスペクトルの視点から音声分析を試みたが、フォルマントの分析が有効と判断し、本報告書では、フォルマントによる分析結果と従来の方法(聴覚・視覚)を中心に研究した。1)変声期児童の実態調査(11人)(1)現在、変声初期と見なされる児童及び今後1年前後で変声期に入ると予測される男子児童を抽出し、その実態を面接法により調査した。また、これらの児童に対して継続的に歌唱指導を行っている2名の教諭の協力を得て、被検者の声に対する認知について記述方式による調査を実施した。調査内容は、身長、体重、身体的特徴、歌声及び話声の特徴、合唱部等の歌唱訓練経験ならびに音楽活動歴等である。(2)上記の児童の歌声および話声について、デジタルビデオカメラにより音声サンプルの採取を行った。サンプル採取に当たっては、開口母音ならびに閉口母音をそれぞれ代表するものとして/ア/音と/イ/音を用い、C1C2、G1G2の上行、下行ポルタメントならびに1G・2C・2Gの3音を採取した。また、楽曲歌唱サンプルとして、児童が歌い慣れた校歌の一部を/ア/音で歌唱させた。更に変声過程における音域の変化を調査するために、発声可能な音域について、/ア/音を用いて歌唱させ、録音採取した。2)採取音声サンプルの蓄積今後、児童の音声変化の過程を明確に提示し、波形を分析するために、MPGデータおよびWAVデータによりCD-RとDVDに整理して蓄積した。3)音声サンプルの分析音声サンプルの分析については、「パワー包絡」「ピッチ」「スペクトル」「ソナグラム」「ホルマント」の各視座から検討中であるが、換声点を特定する場合は、仮説段階であるが「ピッチ分析」が有効である。1)変声期児童の実態調査(11人)(1)前年度と同条件での採取に配慮して追跡調査を行った。すなわち、変声初期と見なされる児童及びその後の変容について変声期に焦点づけ、面接法による調査と音声の採取を行った。調査内容は、身長、体重、身体的特徴、歌声及び話声の特徴等の歌唱訓練経験ならびに興味関心を含む音楽活動歴等である。(2)音声標本の採取に当たっては、変声期の児童を想定し、開口母音/ア/と閉口母音/イ/ともに採取する音域を広げG4B5、G4D3とし、また上行・下行ポルタメントはC4C5、G4G5の1オクターブを、さらに3音5母音はG4・C5・G5の標本を採取した。その他、楽曲歌唱サンプルとして、児童が歌い慣れた校歌の一部を歌唱させた。2)採取音声標本の蓄積

今後、児童の音声変化の過程を明確に提示し、波形を分析するために、多様な音声データへの変換とその変換データの整理が求められるために、MPGおよびWAVデータへの変換の他にDVD-Rへの蓄積を行った。3)音声標本の分析音声標本の分析については、1年間経過した時点で、完全に変声した児童が居ないために、昨年度採取の音声標本に比べても、顕著な変化として見ることができない。しかし、換声点付近を意識的に避ける歌い方の傾向は、変声期の兆候としてとらえることができ、Sonagramによる分析が有効と考え、現在分析中である。1)変声期児童の実態調査(9人)(1)前年度と同じ条件で採取に配慮して追跡調査を行った。すなわち、変声初期もしくは中期と見なされる児童め変容に焦点づけ、面接法による調査と音声採取を行った。調査内容は、身長、体重等の身体的特徴の変化、歌声及び話声の変化、指導者の助言等である。(2)音声標本の採取に当たっては、声域調査歌唱は、開口母音/ア/によりG4歌唱可能最高音(採取音E6)、G4歌唱可能最低音(G2)、また上行・下行ポルタメントはC4C5、G4G5の1オクターブと、変声後期で歌唱可能な児童にはC3C4、G3G4を、さらに3母音5音はG4、C5、G5の標本を採取した。その他、楽曲歌唱サンプルとして、児童が歌い慣れた校歌の一部を歌唱させた。2)採取音声標本の蓄積採取した標本をMPG及びWAVEデータへの変換を行うとともにDVD-Rへの蓄積を行った。3)音声標本の分析熟達者の聴覚的判断と近似する分析は、フォルマン分析であるとの前提で研究を行い、第4フォルマントの高さが変声の推移とともに下降し、第5フォルマントは水平もしくは上昇することを見出した。この観点は変声期を特定する方法として独自の方法であるが、聴覚的に変声期の特定が困難な場合でも、児童の音声や身体の変化を如実に示す点で、その効力を発揮した。
哺乳類細胞への6.3T超強磁場の影響

超強磁場が哺乳動物細胞の増殖、細胞致死あるいは突然変異誘発に影響を及ぼすか否か、さらに放射線との複合作用の可能性についてヒト末梢血Tリンパ球を用いて調べた。NMRスペクトル装置の超伝導マグネット部(ボア径89mm)に、通常の培養条件と同等な温湿度、炭酸ガス濃度が設定できる細胞培養スタンドを作成し、培養ヒトTリンパ球を超強磁場に長時間連続曝露できるようにした。細胞増殖能に対する磁場効果は、磁場曝露中に経日的に計数した細胞増殖曲線やマイクロプレ-ト・コロニ-法による生存率解析で、遺伝的影響は6チオグアニン抵抗性をマ-カ-として検討した。末梢血より分離直後のPHA刺激下のGo期T細胞は、6.3T定常磁場への3日間の曝露で、細胞増殖率が対照群の約50%に抑制された。しかし、対数増殖期では、細胞増殖に及ぼす磁場効果は6.3Tの強磁場でも対照培養の8090%と微弱であった。また、6.3T定常磁場への連続3日間の曝露でも、器質的変化を伴う6チオグアニン抵抗性をマ-カ-とした突然変異率に影響を与えなかった。放射線との複合作用では、T細胞の放射線感受性の修飾及び放射線障害の修復阻害を示唆する陽性効果が認められた。以上の磁場効果は、4Tの不均一磁場(磁場強度×磁場勾配=180T^2/m)でも観察された。これらの結果は、6.3Tの超強磁場に於ても、その生物学的効果は器質的変化を伴う不可逆的反応ではなく、強磁場が細胞膜の主要構成要素である脂質構造体などに反磁性配向作用を及ぼし、それが刺激となって細胞の分裂周期の変化(増殖速度の変化)、細胞代謝や酵素活性の阻害など一過性的な機能的変化を生じさせる可能性を示唆している。
脊髄抑制性シナプス受容体分化過程のパッチクランプ解析

パッチクランプ電極を用いて、ラット脊髄スライスの後角ニューロンからwhole-cell記録を行った。近傍の介在ニューロンを細胞外電極により刺激することにより、シナプス応答を記録した。潅流液中に、グルタミン酸受容体アンタゴニストCNQX、GABA受容体アンタゴニストピクワリンを加えた状態で誘発されるシナプス電流は、ストニキニン(0.5μM)でブロックされる、グリシン作動性IPSCと同定された。IPSCは、急峻に立上り、指数関数的に減衰する。IPSC下降相の時定数、及び、10%-90%立ち上り時間を指標として、各日断のラットのIPSCを解析した。胎生20日(20E)のラット脊髄ニューロンのIPSCの下降相時定数は、27.0±9.1ms(13neurons,mean±S.D.)であった。IPSCの下降相は、出生後、日各に短縮し、生後16日(P16)では、5.90±2.2ms(11neurons)となった。一方、立上り時間に関しては、個体発生に件う変化が認められなかった。従って、下降時間の短縮は、シナプス部位と記録部位の距離の変化によるものでなく、下降時間の基盤である、シナプス受容体チャンネルの開口時間の変化を反映すると推定された。これを直接検討する目的で、脊髄ニューロンからアウトサイドアウトパッチ記録を行い、伝達物質グリシンにより誘発される受容体単一チャンネル電流を記録した。グリシン受容体チャンネル電流は、複数の開口状態コンダクタンスを示したが、コンダクタンスレベルに関しては個体発生による変化は明からでなかった。チャンネル開口時間は、3種の時定数の指数函数で近似され、平均時定数は、20Eでは39.9ms(n=6)であった。この値は、個体発生と共に短縮し、P16では2.01ms(n=5)となった。これらの結果から、IPSCの時間経過の、個体発生に伴う短縮は、シナプス後膜グリシン受容体チャンネルの開口時間の短縮によりもたらされると結論される。胎生18日ー生後3週齢のラット脊髄腰膨大部から厚さ120μmの横断スライスを作成し、ノマルスキ-顕微鏡下に脊髄後角ニュ-ロンの細胞体を直視同定して、パッチクランプ記録を行った。現在までに得られた結果は、以下の通りである。1.抑制性伝達物質グリシンにより誘発されるグリシン受容体チャンネル電流の解析:スライス後角ニュ-ロンよりoutsideーout patchを形成し、2ー4μMのグリシンを投与して、単一チャンネル電流を記録し、コンダクタンスおよびキネティックスを解析し、次の結果を得た。(1)グリシン受容体チャンネルは、常に異なるコンダクタンス間を移行しており、少なくとも4種類のコンダクタンス状態が存在する。(2)チャンネル平均開口時間は、個体発生と共に短縮する。2.シナプス電流下降相の解析:(1)wholeーcell記録により観察される抑制性シナプス電流(IPSC)の下降相に、単一チャンネルの閉鎖によりもたらされるステップが認められた。このステップのサイズは、4種識別され、各値は、グリシン誘発性チャンネルのコンダクタンスにおよそ一致した。(2)IPSC下降相の時定数は、個体発生に伴って短縮した。3.卵母細胞に発現したグリシン受容体との比較:グリシン受容体α

サブユニットの内、成熟型α1、胎性型α2をコ-ドするcRNAをそれぞれ卵母細胞に注入して発現した受容体チャンネルの性質を解析した。(1)α1、α2受容体チャンネルはいずれも複数のコンダクタンスレベルを示した。(2)α2チャンネルと比較して、α1チャンネルの平均開口時間は、顕著に短かった。個体発生途上では、α1からα2へスイッチングすることによりチャンネルのキネティックスが短縮し、IPSCの時間経過の短縮をもたらすと結論される。脊髄抑制性シナプスのグリシン受容体は、α,βのサブユニットから成り、αサブユニットは、胎生型(α_2)と、成熟型(α_1)が存在することが知られる。α_2は、生後3週以内に、完全にα_1と置換されることも知られている。一方、脊髄ニューロンにおいて、IPSCの下降時間は、個体発生と共に短縮し、生後2-3週で、最小値に達することが今回の研究で明らかとなった。IPSCの下降時間の短縮は、グリシン受容体チャンネルの開口時間の短縮によって、よく説明される。そこで、グリシン受容体チャンネル開口時間の短縮と、α_1-α_2スイッチングとの関係を明らかとする目的で、α_1,α_2サブユニット対応CDNAから合成しとCRNAを、アフリカツメガエル卵母細胞に注入して、新たにα_1,α_2サブユニット単独による受容体を発現させた。クリシンを投与すると、α_1,α_2受容体を発現した卵母細胞は、大きな電流応答を示した。卵母細胞に、パッチクランプ法を適用し、アウトサイドアウトバッチ記録によって、グリシン(α_1orα_2)受容体、単一チャンネル電流を記録した。α_1α_2受容体は、いずれも複数の開口レベルを示したが、お互のコンダクタンスには、大きな差異は認められなかった。一方、チャンネル開口時間に関しては、α_1受容体の平均開口時定数は2038ms(n:9)、α_2受容体の平均開口時定数は174ms(n:8)と、著しい差異が認められた。したがって、個体発生に伴って、α_2サブユニットが、α_1サブユニットへと置換されることにより、グリシン受容体チャンネルの開口時間が短縮すると結論される。チャンネル開口時間の短縮は、IPSCの下降相の短縮へと反映され、成熟動物における速い時間経過のシナプス応答が形成されるものと考えられる。
低次元プラズモンの分散特性を利用した電磁波伝搬モード型回路の研究

本研究は、ミリ波からテラヘルツ波領域において超ブロードバンドな信号処理機能を可能とする集積型のデバイス・回路・システムの実現を目的として、低次元プラズモンの分散制御を利用したテラヘルツ領域で常温動作が可能な新規な電磁波伝搬モード型回路を創出した。具体的には、回路機能として本質的に重要な、「特異伝送」、「増幅」、「周波数変換」、「時間論理」の要素機能をグラフェンを含む半導体ヘテロ接合材料システムとナノ加工メタマテリアルプロセス技術によって創出した。(1)本研究では、ミリ波からテラヘルツ波領域において、発振、増幅、周波数変換、論理処理等の超ブロードバンド信号処理機能を可能とする集積型の回路・システムの実現を目的として、低次元プラズモンの分散制御を利用した新規電磁波伝搬モード型回路を創出するものである。特に、分散特性の異なる複数の低次元プラズモンモードを電磁波と選択的に結合させるというアイデアを機能実現の方法論として導入する。(2)全5ヵ年の研究計画は、1)低次元プラズモンの局在性と分散特性の関係解明とモデル化、2)プラズモン分散制御機構の実験的検証とモデル化、3)プラズモン分散制御による電磁波伝搬モード型回路機能の検証、4)各種要素回路の構造検討・試作評価、5 )新概念回路設計論の体系化、を主要課題として構成されている。これらの5つの研究計画を適材適所と有機的な相互連携によって推進する。デバイス試作は東北大電気通信研究所ナノ・スピン実験施設等で行う。本研究は、低次元プラズモンの分散制御を利用した新規な電磁波伝播モード型回路の創出をめざすものである。研究開始にあたる今年度は、プラズモンの分散制御基盤技術の開拓として位置付け、以下のとおり実施した。(1)低次元プラズモンの局在性と分散特性の関係解明:低次元プラズモン中の波動のもつ様々な分散の信号制御への適応を探索するために、一次元の非線形伝送線路あるいはメタマテリアル線路をプラットフォームとした新しい信号処理系の研究を行った。唯一のしきい値電圧を持つ仮想的なスイッチを装荷した伝送線路を考え、入力パルス電圧レベルがスイッチのオン/オフレベル時の各々の分散をもとに成立する速度整合条件を導出した。その結果、速度整合条件下では著しいパルス圧縮を実現できることを見いだし、極短電気パルス信号生成回路の提案に至った。(2)低次元プラズモンモード分散特性のモデル化:質量消失効果を有する材料として注目されているグラフェン(単原子層の炭素シート)をトランジスタのチャネル層に導入した場合の、プラズマ共鳴増強効果を解析的に検討した。質量消失電子によるプラズマの運動方程式を量子論による運動量-エネルギーの関係を用いて定式化し、ポアッソン方程式を連立して分散関係を導出した結果、長波長近似のプラズマ波動では線形分散特性を示すこと、通常の化合物半導体層と比較して、35倍のプラズマ共鳴増強効果が得られることを明らかにした。(3)プラズモン分散制御機構の実験的検証とモデル化:GaAs系ヘテロ接合材料を用いて独自構造の2次元プラズモン共鳴型エミッタを試作し、光学的励起でプラズモン共鳴を種とするテラヘルツ電磁波放射に成功した。波数(共振器長)と電子濃度(プラズマ速度)に対する放射スペクトルの依存性が2次元プラズモンの分散特性に対応することを実験的に検証し、プラズモン分散特性の電気的光学的制御による電磁波伝搬特性の変調機構の実証に成功した。(4)要素回路の構造検討・試作評価:分散制御応用回路のひとつとして磁気壁メタマテリアルを取り上げた。スラブ導波路型左手系媒質を磁気壁として機能させるには、磁気壁を構成する基板の厚みを実効波長の1/4以下に抑える必要がある。実用的な200μm厚のInP基板を用いた場合には、110GHz以上での動作は不可能となる。そこで、金属パッチの反転パターンによりインダクタンスを基板表面に形成し、基板厚方向をキャパシタンスとして動作させる新たな磁気壁メタマテリアルを考案した。プリント基板を用いた試作評価の結果、GHz帯にて正常動作を確認した。研究第2年次にあたる今年度は、プラズモンの分散制御基盤技術の展開として位置付け、以下のとおり実施した。1.低次元プラズモン分散制御機構の実験検証:2重回折格子ゲートを有する独自構造の2次元プラズモン共鳴エミッタにおいて室温テラヘルツ電磁波放射を分光計測で確認した。DCドレインバイアスはプラズマ不安定性を誘発し自励発振源となると同時に、2次元電子濃度の傾斜分布の結果としてスペクトル広がりを招くことを確認した。プラズモン分散制御の概念で先に考案したスーパーグレーティングゲート構造を権利化するとともに、素子の第一次試作を終え、スペクトル狭窄効果を確認した。2.プラズモン分散制御機構の考案とモデル化:非線形プラズマ波動伝播の工学的利用の側面から分散制御の価値を明らかにした。具体的には、ゲートを有した低次元プラズモンの分散特性からKorteweg-de Vriesソリトンの生成と固体スミス-パーセル素子への適応性を検討した。

このために、高精度有限差分法であるEssentially Non-Oscillatoryスキームを用いた素子解析ツールを開発し、電子ソリトン励起を確認するとともに、素子設計論を確立した。一方、系を模擬する非線形伝送線路回路を題材に検討を進め、新規のパルス制御法を考案することに成功した。3.低次元プラズモン分散制御による新概念デバイスの研究:質量消失効果を有する新材料グラフェンの長波長近似におけるプラズマ波動が有するディラック・フェルミオンとしての線形分散関係を利用すれば、光学的なポンピングによって、熱平衡時の電子・正孔分布を非平衡定常反転分布に至らしめ、フォノンを介するバンド内遷移の果てに、コヒーレントな単一テラヘルツフォトンの放射が実現できることを発見した。グラフェンによる新概念テラヘルツレーザーにつながる画期的な成果である。4.電磁波伝播モード型要素回路の構成法とその構造検討:スミス・パーセル放射(SPR)における表面プラズモンポラリトン(SPP)の振る舞いをTMモードFDTDシミュレータにより解析した。その結果、SPR以外にグレーティングに起因したSPPも放射に関与することを明らかにした。さらに、モード展開法をともにグレーティングSPPに対する解析モデルを拡張し、FDTD解析との良い一致を得た。これらの結果からグレーティングSPPの制御による新たな要素回路への可能性を示した。本研究は、低次元プラズモンの分散制御を利用した新規な電磁波伝播モード型回路の創出をめざすものである。研究第3年次にあたる今年度は、プラズモン分散制御基盤技術の更なる展開として以下のとおり実施した。1.低次元プラズモン分散制御機構解明とモデル化:2重回折格子ゲートを有する独自構造の2次元プラズモン共鳴エミッタの自励発振機構を探求した。2重回折格子ゲート下のバイアス依存なプラズモンの挙動を解析した。その結果、電子濃度・ドリフト速度の周期的空間変調に基づくバンチング(集群)効果:電子走行効果によって、所望のテラヘルツ周波数帯で明瞭な負性導電率、従って自励発振が生じることを、初めて明らかにした。2.プラズモン分散制御機構の考案と実験検証:2重回折格子ゲート自己補対アンテナの超密結合によってアンテナ間容量とアンテナインダクタンスによって左手系を構成する超指向性特異伝送回路として電磁バンドギャップメタマテリアルを考案し、試作評価によって、所望の特性を実証した。3.低次元プラズモン分散制御による新概念デバイスの研究:質量消失効果を有する新材料グラフェンでは、光励起キャリアの長い再結合寿命に対して、趙高速な光学フォノンとの結合の果てにフェルミ準位近傍に蓄積される。昨年度理論予測した反転分布条件に基づき、シリコン基板上にエピタキシャル成長したグラフェンサンプルを用い、フェムト秒レーザー励起によるテラヘルツ放射分光計測を実施した。その結果、世界で初めてグラフェンからのテラヘルツパルスの誘導放射に成功した。
東アジアの沿岸域における地球温暖化の実態・影響・対応策に関する総合的研究

まず日本周辺で、19841990年の記録が得られている6カ所の検潮所における平均海面水位変動を調べた。その結果、日本東岸では平均海面水位は12mm/yearで下降していることがわかった。本研究の結果とIPCCの予測結果をもとに2030年の日本周辺の海面上昇分布予測図を描いた。次に東アジアの16カ所の19501991年の検潮データに関して同様な処理を行い、2030年の東アジアの海面上昇分布予測図を描いた。東南アジアの熱帯・亜熱帯地域について,海岸の形態,利用状況,被災事例を調査した.東南アジア諸国の海岸に関する基礎的な資料の概要をまとめ,特に日本で比較的容易に資料が入手できるマレーシアについては,従来の保全対策の問題点を抽出した.その結果,半島西部のシルト質海岸では,背後に人工集中地域をひかえており,海岸侵食が重大な問題となっいること,保全対策としてよく用いられる蛇篭や木材は耐久性やその効果に問題があることなどが明らかになった.これらの諸国に対する海面上昇の影響評価については,アジア開発銀行による報告書がまとめられ,今後各国政府による具体的な対策例の検討へと進む段階にあり,本研究で抽出した問題点に留意して対策を検討する必要がある.アジアの海岸線・沿岸部についての自然条件社会条件についての理解を深めるために,IPCC東半球ワークショップへの参加,タイ国を始めとした海岸研究者との討議等を行った.また,自然・社会条件が異なる場合に,とられる対応策は当然異なると思われるため,嵩上げ以外の土木技術的各種の対応策についても整理を試みた.太平洋島しょ国やアジアの沿岸においては人口圧力が大きく,これが沿岸部の災害に対する脆弱性を増幅している傾向がうかがえた.土木技術的な対応策も,沿岸の総合的な管理計画の許での適切な組み合わせが配慮されることが望ましいと思われる.感潮部における水質への海面上昇及び温暖化の影響をモデルにより評価した.3^0C程度の温度上昇があった場合,微生物反応の速度に与える影響に比べ,飽和溶存酸素濃度が低下する効果の方が大きかった.海面上昇による感潮域の水理学的構造変化をモデルで評価した結果,海面上昇によってBODと溶存酸素の流れ方向の分布が変化することが分かった.全体に,生物反応に与える変化よりは物理学的,水理学的影響の方が大きいことが分かった.まず日本周辺で、19841990年の記録が得られている6カ所の検潮所における平均海面水位変動を調べた。東南アジアの熱帯・亜熱帯地域について,海岸の形態,利用状況,被災事例を調査した.東南アジア諸国の海岸に関する基礎的な資料の概要をまとめ,特に日本で比較的容易に資料が入手できるマレーシアについては,従来の保全対策の問題点を抽出した.その結果,半島西部のシルト質海岸では,背後に人工集中地域をひかえており,海岸侵食が重大な問題となっいること,保全対策としてよく用いられる蛇篭や木材は耐久性やその効果に問題があることなどが明らかになった.これらの諸国に対する海面上昇の影響評価については,アジア開発銀行による報告書がまとめられ,今後各国政府による具体的な対策例の検討へと進む段階にあり,本研究で抽出した問題点に留意して対策を検討する必要がある.アジアの海岸線・沿岸部についての自然条件社会条件についての理解を深めるために,IPCC東半球ワークショップへの参加,タイ国を始めとした海岸研究者との討議等を行った.また,自然・社会条件が異なる場合に,とられる対応策は当然異なると思われるため,嵩上げ以外の土木技術的各種の対応策についても整理を試みた.太平洋島しょ国やアジアの沿岸においては人口圧力が大きく,これが沿岸部の災害に対する脆弱性を増幅している傾向がうかがえた.土木技術的な対応策も,沿岸の総合的な管理計画の許での適切な組み合わせが配慮されることが望ましいと思われる.感潮部における水質への海面上昇及び温暖化の影響をモデルにより評価した.3^0C程度の温度上昇があった場合,微生物反応の速度に与える影響に比べ,飽和溶存酸素濃度が低下する効果の方が大きかった.海面上昇による感潮域の水理学的構造変化をモデルで評価した結果,海面上昇によってBODと溶存酸素の流れ方向の分布が変化することが分かった.全体に,生物反応に与える変化よりは物理学的,水理学的影響の方が大きいことが分かった.日本周辺の平均海面変動の実態を明らかにするために、忍路、輪島、浜田、細島、串本、鮎川の1894-1990年の月平均水面の変動を解析した。その結果、三陸ー東海道岸では1-2mm/yearで平均海面は上昇し、日本海、四国-九州岸では0-0.5mm/yearで平均海面は下降していることがわかった。また、日本全国の代表港湾における年最大有義波高の変化を調べた。その結果、日本の平均気温と正に相関がある地域が多く、温暖化すれば年最大波が増加する可能性があることがわかった。また、温暖化による海面上昇が都市沿岸域にどの様な影響をもたらすかを、東京湾、名古屋港、仙台湾等を例にとり、数値シミュレーションによって調べた。

中国・天津市およびトンガ王国トンガタブ市を対象に、水没と高潮による脆弱性の評価を行い、それぞれの地域で影響がきわめて大きいという結果を得た。また、日本からバングラデシュにいたる東アジア地域の沿岸域を対象として、影響評価に必要となる文献データベースおよび地形情報データベースを作成した。低地の分布、潮位振幅の分布、海岸の形態等を解析し、東アジア地域の特徴を抽出した。海面上昇に伴う海岸線後退量を推定するために、まず平衡地形に関する実験的および理論的研究を行った結果、砕波帯内では放物曲線の一部となることがわかった。また、自然海浜の砂浜の水没・消失を見積るため、Brunn則の改良を測り、評価方法を開発した。温暖化によって海面が上昇したり流量が変化したりした際に問題となる河道への塩水くさびの遡上距離を多くの川に対して簡単に見積れるような図を作成した。また、海面上昇時の沿岸域の水質変化をシミュレーションするため、好気的な有機物分解、消化・脱窒、硫酸還元、酸素供給など水質変化をもたらす諸反応に対する塩分増加および水温上昇の影響をモデル化した。昨年度に引き続いて,海面上昇によって生じる追加的な砂浜の侵食量の評価について検討した.昭和30年代以降に著しい地盤沈下を経験した新潟北東部海岸を対象にして,実際に生じた汀線の後退量とBruun則を用いた計算値を比較し,Bruun則が妥当な後退量を与えることを確かめた.また,不規則波浪による海浜変形の実験を行い,Bruun則および新しく提案した平衡地形則との適合度を検証し,Bruun則においては係数値を適切にとれば適合性が比較的よいことが確認された.東アジア沿岸域の地盤高を調査した前年度の結果に基づき,当地域の海面上昇に対する影響を考える上では河口部で想定される諸問題を検討することが重要であるとの観点から,地形変化に与える河川流や平均水面の上昇の影響を定量的に計測し,海面上昇が沖合いのバーの移動や河口テラスの形成過程に支配的な役割を果たしていることがわかった.また,最近の現地観測から,実際の河川における塩水の遡上距離に対する混合型の差の影響は小さいことが報告されており,このことは逆に塩水遡上の変化予測にあたっては弱混合型のみならず強混合型についての検討も必要であることがわかった.東アジアの海岸線・沿岸部についての自然・社会条件を把握し,海面水位上昇時の問題点についての理解を深めるために,IPCC東半球ワークショップに参加し,議論を行った.また,自然・社会条件が異なる場合に,とられる対応策は当然異なると思われるため,嵩上げ以外の土木技術的各種の対応策についても整理を試みた.太平洋島しょ国やアジアの沿岸においては人口圧力が大きく,これが沿岸部の災害に対する脆弱性を増幅している傾向がうかがえた.土木技術的な対応策も,沿岸の総合的な管理計画の下での適切な組み合わせが配慮されることが望ましいと思われる.地下水の水質及び河道内の水質,水温,生態に対する海面上昇,降雨変化の影響を評価した結果,海面上昇が数10cmの範囲では地下水への塩水侵入に対する影響はきわめて小さく,塩水遡上については平均的に2-3kmの上昇が期待されることがわかった.また,強混合状態の感潮域における水質が温暖化によって受ける変化を予測した結果,温度上昇による溶存酸素の減少と海面上昇に伴うBODの流れ方向の分布の変化が起きること,温度上昇による微生物反応の促進の効果は小さいことがわかった.
食生活と社会構造の史的展開

本年度は、過去2年間の総合的な資料の蒐集・分析の成果をふまえ、予定通り、具体的な対象をイギリス産業革命時代の前後に絞って検討し、一定の結論をえることをめざした。そのために、次の四つの視角からアプローチし、それぞれに小括することにした。すなわち、(1)ステイタス・シンボルとしての食生活、(2)実質的なカロリー補給としての食生活、(3)栄養学的にみた食生活、(4)食生活の結果としての身体性の問題がそれである。これらの視角から産業革命期の食生活をみる場合、もっとも重要な背景は、当然、工業化と都市化ということになる。(1)の問題では、紅茶と砂糖の消費を中心に、「イギリス風朝食」の成立を検討したが、その結果、それらが中産層のステイタス・シンボルから、都市労働者の不可欠な食品となっていったことが明らかになり、後者の象徴記号と化したことがわかった。これに対して、(2)の問題では、ポテトの消費をとりあげ、これがアイルランドをはじめとするケルト辺境やイングランド北部の人口(二次産業革命の労働力)維持に決定的な役割を果たしたことを論証した。(3)については、紅茶食とポテト食で決定的に欠落する栄養分の摂取状態を考えるために、とくにロンドンにおける牛乳の問題をとりあげた。最後に、(4)では、都市化と食生活の変化に伴う身体の変化をみるために、身長にかんする近年の歴史人類学の成果をサ-ヴェイした。家族の内部での栄養摂取状況の変化をみるうえでも、都市化の影響をみるうえでも、この方法はかなりの期待がもてることが判明した。結論的にいえば、以上の四点をとおして、イギリスの食生活は、1860年代をもって、いちおう近代的な形態をとるに至ったものと思われる。数人の予備的な報告をもとに、本年度は主として方法論を決めるための討議にあてた。その結果、食生活と食文化を歴史学として取り扱う方法として、次の二つを考えた。(1)個々の食品ー小麦・ライ麦・トウモロコシ・ポテト・砂糖・茶・トウガラシ・トマト・米などーについての分析。この方法は、広く歴史的世界全体を対象とすることが可能で、しかも同じ食品が別の文化的ミリューのなかで、どのように異った扱いを受けるか、といった点で比較研究も可能になることが予想される。しかし、その反面、この方法はいささか陳腐で、画期的なファクト、ファインディングはむずかしいとも思われる。また、研究者にヨーロッパの研究者を欠いているので、この方法はややとりにくいという欠点もわかった。(2)特定の地域・時代の社会における食生活・食文化をひとまとまりとして捉えるー食事の時間、回数、主食・副食の区別、調理法、食事作法(象徴的意味を含めて)などー方法。この方法は、社会構造や文化的価値体系との関係が分析しやすいので、本研究グループとしてはより望ましいが、視点がやや恣意的になりやすい欠陥も認められる。今後は、この二つの視角を併用しつつ、ポイントを工業化前後の時系列的変化に絞り、分析をすすめることになった。工業化に伴う労働慣行や生活習慣の変化、とくに時間規律の強化および生活環境の激変ー農村的環境から都市的なそれへーと食習慣、食文化の変化を跡づけることにつとめるが、ことの性質上、分析の主たる対象はイギリスに収斂してゆくことになるものと思われる。本年度は、食糧や食品そのものの問題から、食生活をめぐる生活文化の問題に関心を広めた。12月には、外部から講師(大阪国際大学助教授、南直人氏)を招いて、主にドイツ史の立場から、研究発表をお願いした。

従来は、分担研究者の専門範囲を反映するかたちで、総合的な検討を加えてきたが、成果の集約を求められている次年度にむけて、結局、イギリス産業革命期の社会変容と食生活史の関係に、焦点を絞りこんでいくことに、全体の方向性をもとめることにした。他の分野についての知見については、これとの対比で活用していくことにした。イギリス産業革命期には、都市化に伴って、燃料自給の手段を断たれ、住宅事情からして調理の困難な立場におかれた民衆の食生活、とくにその朝食は一変した。すなわち、茶と砂糖、店買いのパン、ジャガイモ、オートミールといった「イギリス風朝食」が成立した。これらの食品の多くは、17・18世紀にイギリスが帝国化したことによって-「イギリス商業革命」のプロセスをつうじて-、イギリスにもたらされたのであった。ところが、19世紀になって、この国が「世界システム」のヘゲモニーをにぎるようになると、むしろフリー・トレイドによって、より安価に確保されるようになった。「ジェントルマン資本主義」論を提唱しているケインとホプキンズによれば、1850年以前のイギリス帝国主義は、本質的に「ジェントルマンのステイタス・シンボルとしての植民地物産の確保」を目的とする、輸入主導型の経済体位に支えられていた。このプロセスは、すなわち、植民地物産の消費が大衆化していくプロセスでもあり、食事にかんしていえば、「イギリス風朝食」の成立するプロセスであった。しかし、新しい食習慣が、民衆レヴェルで決定的に確立すると、それを安価に維持することが不可欠となったわけで、穀物法の廃止、東インド会社の特権廃止、奴隷制度の廃止、砂糖関税の引下げなど、一連の政策が展開することになる。本年度は、最終年度であるため、いちおうの結論というべきものを抽出することをめざした。そのために、初年度に検討した二つの方法論-個々の食品を取り上げる方法と、特定の社会のなかの食生活を問題にする方法-を統合する意味で、対象を社会変動の激しかったイギリス産業革命期に絞り、個別食品として、紅茶と砂糖、ポテト、牛乳を取り上げて検討した。さらに、これらの食品の導入が、逆に社会に与えたインパクトのひとつを、当時の民衆の「身長」を基準として測定することにした。上・中流階級のステイタス・シンボルとして広がった「砂糖入り紅茶」は、都市化が進行するにつれて、都市労働者の象徴記号と化した。他方、「貧民の食品」とみられたポテトも、基礎的な食品として、逆に北部からひろく広まった。しかし、これらの食品はいかに都市労働者の生活に適合的であったにしろ、栄養学的には、はなはだ問題があり、イギリス人の平均身長を押し下げた。とくに、職を失いつつあった農村女性のそれは、激しく低下した。その限りでは、今回の研究の結果では、少なくとも1860年代までは、産業革命期のいわゆる「生活水準論争」にかんして、悲観説派に有利な結論ということになろう。1840年代・50年代のアイルランドにおける「ポテト飢饉」の影響と、60年代イギリスにおける牛疫は、イギリス人の食生活の近代化に決定的な役割を果した。とくに、後者は、ロンドンなどの大都会における牛乳の流通機構を合理化させる結果になり、その結果、牛乳は19世紀を通じて価格が安定したうえ、衛生面も画期的に改善された。
日高山脈における最終氷期の氷河最拡大期に関する編年学的研究

1.最大拡大期の氷河は氷河末端近くでは不明瞭な氷河地形しか形成しなかった.2.顕著なロッジメントテイルおよびデフォメーションテイル認めた.3.それらのテイルはToyaテフラ,Aso-4テフラを挟む支流性の厚い堆積物を覆っている.したがって約8万年前以降に氷河は最拡大した.4.支流性の厚い堆積物の下位にもテイルが認められた.したがってそれらは最終氷期以前の氷河作用起源である.5.氷河末端は、現在の標高850m付近に復元される.6.解析図化機によって作成した地形図上に,空中写真判読に基づく氷河地形分布を記載した.7.現地観察結果を氷河地形,堆積物インベントリ-としてまとめた.1.最大拡大期の氷河は氷河末端近くでは不明瞭な氷河地形しか形成しなかった.2.顕著なロッジメントテイルおよびデフォメーションテイル認めた.3.それらのテイルはToyaテフラ,Aso-4テフラを挟む支流性の厚い堆積物を覆っている.したがって約8万年前以降に氷河は最拡大した.4.支流性の厚い堆積物の下位にもテイルが認められた.したがってそれらは最終氷期以前の氷河作用起源である.5.氷河末端は、現在の標高850m付近に復元される.6.解析図化機によって作成した地形図上に,空中写真判読に基づく氷河地形分布を記載した.7.現地観察結果を氷河地形,堆積物インベントリ-としてまとめた.最終氷期における日高山脈の氷河作用,とくに最拡大期に関わる研究を野外現地調査を中心にトッタベツ川流域において実施し,以下の結果を得た.1,最大拡大期の氷河地形は氷河末端近くでは不明瞭なトラフ地形しか残っていない.2,しかし,顕著なロッジメントテイルをトラフ底付近で発見した.3,このテイルはToyaテフラ,Aso-4テフラを挟む支流性の厚い堆積物を覆っていることから,約8万年前には氷河は最拡大位置よりやや上流の位置まで前進していた。なお,これら二層のテフラは日高山脈における最初の発見である.4,トラフ(U字谷)の地形は,最終氷期開始期の堆積物に埋積されていることから,前の氷期に起源がある.このような,最終氷期以前の氷河作用の地形的証拠は,日高山脈の氷河作用研究において初めて明らかになった.5,氷河表面は,現在の本流谷底からの比高約90mの位置に復元できる.6,サイドモレーンと解釈できる地形的位置において,En-aテフラを発見した.7,解析図化機によって作成した地形図上に,空中写真判読に基づく氷河地形分布を記載した.8,現地調査によって得られた上記の現地観察結果を図とし,氷河地形,堆積物インベントリ-としてまとめる作業を開始した.最終氷期における日高山脈の氷河作用,とくに最拡大期に関わる研究を野外現地調査を中心にトッタベツ川流域およびエサオマントッタベツ川流域において実施した.その結果,新たに多くの地点で火山灰が氷河堆積物中に含まれることを発見し,最終氷期の氷河作用に詳しい時間軸をいれることが可能となった.また,氷底下で形成された特徴的な氷河堆積物およびそれらの変形に関する野外データを収集した.おもな調査結果は以下のとおりである.1.最大拡大期の氷河は氷河末端近くでは不明瞭な氷河地形しか形成しなかった。2.顕著なロッジメントテイルおよびデフォメーションテイル認めた.3.それらのテイルはToyaテフラ,Aso-4テフラを挟む支流性の厚い堆積物を覆っている.したがって約8万年前以降に氷河は最拡大した.4.支流性の厚い堆積物の下位にもテイルが認められた.したがってそれらは最終氷期以前の氷河作用起源である.5.氷河末端は、現在の標高850m付近に復元される.6.解析図化機によって作成した地形図上に,空中写真判読に基づく氷河地形分布を記載した.7.現地観察結果を永河地形,堆積物インベトリ-としてまとめた。
モヨウフグ属魚類の系統分類学的研究

本年度はモヨウフグ属魚類のすべての種の標本を詳細に調査し、それぞれの種の特徴を明らかにした。また、本属の骨学的特徴を検討した結果、フグ科魚類の他属とは明瞭に異なることが判明した。調査の結果、本属には3新種を含む15種が存在することが明らかになった。南アフリカから得られた第1の新種は、Arothorn inconditusやカスミフグに似るが、前者からは体に白色点がないことで識別され、後者からは尾鰭が短く(本種では体長の23.5ー27.2%、後者では25.8ー40.2%)、尾鰭の上縁と下縁が黒くないことで識別される。第2の新種はインド洋のレ・ユニオンとモルジブ、日本の銚子沖・五島列島、インドネシアおよびビキニ環礁に分布することが明らかになった。本種は全長60cmを超える大型種であるため、標本を採集して輸送することが困難である。このため調べることができた標本は日本産とビキニ環礁の4個体であった。本種はケショウフグやモヨウフグに似るが、眼の周りを青色線が同心円状に囲むこと、体に多数の細かい青色点があることによって識別される。第3の新種は沖縄から採集された。本種は体が淡緑色で多数の虫喰い状の細い線があることで他種から識別される。サザナミフグにやや似るが、虫喰い状模様で明瞭に区別できる。沖縄の石垣島から採集された新種の可能性のあった種については、文献を詳細に調べ、模式標本も検討した結果Arothron carduusであることが明らかになった。本種は原記載以来報告がなかった稀種で、平成3年に学術雑誌に詳細な報告を行った。本年度はモヨウフグ属魚類の新種の実態の解明と既知種も含めた本属魚類の外部形態の特徴を明らかにすることに重点を置いて研究を進めた。その結果、新種の追加標本を入手し、6新種が認められることを明らかにした。また、本属魚類の分類には色彩が極めて重要な形質となることが判明した。6新種の中では、フィリピンから採集された種類と中東のオマ-ンから採集された種類は、それぞれ1個体しか標本がないので今後も他種との関係に検討を要するが、色彩が他の種類とは明瞭に異なるため、種として認めることに問題はないと思われる。フィリピン産の種類は、サザナミフグとワモンフグに似るが、尾柄部に黒褐色と白色の縦走線があるので区別できる。オマ-ンの種類は、体の表面に多数の褐色線が網目状に走り、本属の他種から明瞭に識別できる。残りの4新種は複数の標本があるので、新種として認めることに問題はない。このうち、沖縄から採集された種類は、体の地色が褐色で細い白色線が網目状に走るので他種から識別される。第二の種は、太平洋のクリスマス島から採集されており、青黒色の体に多数の白色点があり、サザナミフグに似るが、胸鰭基部の内側に黒色斑がないので識別できる。第三の種はインド洋と太平洋に広く分布し、銚子沖、五島列島、インドネシア、ビキニ環礁、レユニオンからも採集もしくは記録されている。第四の種は、南アフリカから採集され、カスミフグに似るが、体型がカスミフグほど細長くないこと、尾鰭の縁辺が黒くないことによって識別できる。今後は、新種の追加標本の入手を図って学会誌に報告を行うとともに、本属魚類の種間の系統的な関係を外部形態と骨学的特徴に基づいて解明する。