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【注目プレスリリース】「糞化石の中にある糞化石」ができる条件を数理モデルで解明~深海の底生生物の糞食行動の要因を読み解く~ / 千葉大学 research-er.jp/articles/view/…
2023-03-20 16:15:02本研究では、堆積物食性ベントスの糞食行動を引き起こす要因を解明するために、最適採餌理論に基づく新たな数理モデル(Possibility of Feeding of Fecal sediments model; PFF モデル)を開発しました。PFF モデルは、糞食する時のエネルギーバランス)と糞食しない時のエネルギーバランスの差(PFF 値と定義)を計算するモデルで、特に PFF 値の符号が重要になります。PFF 値が正である場合には、糞食をする時のエネルギーバランスの方が糞食をしない時のエネルギーバランスよりも大きいことになります。したがって、PFF 値が正である時を、ベントスが糞食し得る条件だと想定しました。
今回の研究では、想定される要因の候補を複数選定し、それらをパラメータとして PFF モデルの数理構造に組み込み、各パラメータの値を妥当な範囲内で変化させて PFF 値を計算します。海洋堆積物中の有機炭素の濃度やその深度分布、堆積物中に埋没している排泄物の大きさ、ベントスの消化管断面積など、合計 9 つのパラメータについて詳細な数値計算を行いました。その結果、PFF 値の符号変化への寄与が最も大きいパラメータ(=糞食行動の主要因)は、堆積物中に埋没している排泄物の大きさであることがわかりました。具体的には、堆積物中に埋没している排泄物が小さい場合には PFF 値が負の値を取るため、このような小さい排泄物を摂食することはベントスにとってはエネルギー的に不利であることを示唆しています。
さらに今回の数値計算の結果は、野外地質調査や文献調査を通じて収集した生痕化石データとも整合的であることも明らかになりました。
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