テューレ・E・セルリング

チューレ・E・サーリング（1949年生まれ）^[1]は、ユタ大学の地質学・地球物理学の特別教授であり、生物学の特別教授でもある。^[2]サーリングは、現代の哺乳類やそれに関連する草原の生態系を含む現代の景観の進化や大気の安定同位体分析の第一人者である。^[3]サーリングはユタ州ソルトレイクシティに在住。

「髪の毛一本で、過去数週間、あるいは数年間の人物の位置を特定できる」 – トゥーレ・E・セルリング^[出典]

セルリングの研究対象は、主に地球表面の地球化学プロセスと生態学的変化の地質学的記録です。^[3]特に保全生物学に取り組んでいるセルリングは、安定同位体を天然トレーサーとして使用して現代の動物の食生活と生理学を分析し、数百万年にわたるさまざまな哺乳類の系統の食生活の変化を研究しています。

セルリングは、湖沼や現代の土壌と生態系の大陸生態系に重点を置いて、これらのシステムにおける安定同位体の分別について収集された証拠を通じて、地質学的時間スケールでの生態系の進化、モンスーンの発生と強化、大気について広範囲に執筆してきました。

現在の研究活動には、半乾燥地域の地形の発達、旧世界の古人類学遺跡の地質、水文学的トレーサーとしてのトリチウムとヘリウムの使用を含む地表水と地下水の汚染物質の移動に焦点を当てています。

彼はジェームズ・エーリンガーとともに、ユタ大学に安定同位体生物地球化学および生態学（IsoCamp）夏期講座を設立しました。この講座では、「生態学および環境学の幅広い分野にわたる同位体分離プロセスの基礎となる環境および生物学の基礎理論を学生に教育します」。

チューレ・E・セルリングは、 1972年にアイオワ州エイムズのアイオワ州立大学で地質学と化学の理学士号を取得し、1973年にはアイオワ州立大学で地質学の理学修士号を取得しました。1977年にはカリフォルニア大学バークレー校で地質学の博士号を取得しました。1977年から1979年までオークリッジ国立研究所で研究者として勤務し、1979年からはユタ大学の教員を務めています。

1993 年に「後期中新世における地球規模の生態学的変化の指標としてのC _{4生態系の拡大」を出版した Cerling は、Yang Wang および}Jay Quadeの協力を得て、炭素同位体に関連する研究を行いました。古土壌からの古植生と、化石歯エナメル質で測定された古食事の詳細な分析により、 700 万年から 500 万年前の間にC ₄光合成を行う植物のバイオマスが地球規模で増加したことが実証されました。歴史を通じて大気中の CO _{2濃度が C 3}光合成植物に有利な閾値を下回るまで減少したことが、C ₄バイオマスが地球規模で拡大した正当な理由であると考えられました。1997 年に出版された「中新世/鮮新世境界を通じた地球規模の植生変化」はこれらの結果を確認し、より低緯度では C ₃光合成の閾値が気温が高いほど高くなるため、変化が早く起こったように見えることを実証しました。

ユタ大学の生物学教授であるテューレ・セルリングとジェームズ・エーリンガーは、2003年にさまざまな生物および合成物質の安定同位体組成を解析することを目的とした会社、Isoforensicsを設立しました。これが彼らの発見の第一歩となり、2008年2月25日に「米国科学アカデミー紀要」に「人間の毛髪の水素および酸素同位体比は地理と関連している」というタイトルで初めて発表されました。頭髪の安定同位体組成を分析することで、人々がどこにいたか、しばらくどこに住んでいたかを知ることができるようになりました。セルリングは、水素2（δ2H ^）および酸素18（δ18O）同位体の変動を研究し、それを飲料水中の同位体と比較することで、髪の毛1本が人の移動に関する貴重な手がかりを提供できることを発見しました。推定できる情報の範囲は、髪の長さによって決まります。髪が長いほど、抽出できる情報も多くなります。同位体濃度の地理的変動は、降水量、雲の温度、土壌や植物から蒸発する水の量と関連しています。雲が海洋から内陸に向かって移動すると、酸素18と酸素16、水素2と水素1の比率が減少する傾向があります。これは、酸素18と水素2を含む雨水は重いため、最初に降る傾向があるためです。米国全土の600以上の都市から水道水のサンプルが収集され、20州の65都市の理髪店から毛髪サンプルが収集されました。比較の結果、毛髪と飲料水のサンプルの両方で、同じ同位体変動が見られました。これらの情報を表示するために、科学者は、毛髪と飲料水の同位体の相関関係に基づいて色分けされたマップを作成しました。このマップは、米国のさまざまな地域で頭髪の水素と酸素の同位体の比率がどのように異なるかを示しています。人間が飲んだ水は、水道水に含まれるものと同等の酸素と水素の同位体を含む証拠を髪の毛に残すということが証明されました。この技術は、警察官、人類学者、考古学者、医師にとって新しいツールとなるでしょう。

セルリング教授は、ジェームズ・エーリンガーとクリストファー・レミエン（ユタ大学の同僚2人）、コロラド州立大学のジョージ・ウィッテマイヤー（ナイロビの「Save the Elephants」のメンバー）、および「Save the Elephants」協会を設立したイアン・ダグラス・ハミルトンの協力を得て、ケニア北部のサンブルおよびバッファロー・スプリングス国立保護区周辺で、象の尻尾の毛に含まれる炭素やその他の安定同位体を分析する調査を実施し、6年間（2000～2006年）にわたり、クイーン・エリザベスという名の母象の3頭の娘、ビクトリア、アナスタシア、クレオパトラが普段どこで何を食べているかを突き止めた。象たちの生活を観察するため、象たちには全調査期間中、1時間ごとに位置を記録する全地球測位システムを装備させた。尻尾の毛のサンプルを採取するため、必要に応じて、薬物を充填したダーツ銃で象の動きを止めた。髪の毛は 1 か月に約 1 インチ伸びることを考慮すると、1 本の髪の毛には 18 か月間の食事に関する同位体情報が含まれていることになります。

ゾウの毛一本の長さに沿って炭素13と炭素12の比率を分析した結果、セルリング氏とチームはゾウの食生活を理解することができました。雨期には草がゾウの鼻でつかめるほどに成長し、ゾウの尻尾の毛には異なる形態の炭素が存在し、高タンパクの草を多く食べていたことがわかりました。一方、乾期には、毛の分析結果からゾウが低木や樹木に食生活を切り替えていたことが分かりました。

サンブル・バッファロー・スプリングスの場合、雨期が始まってから5週間後には草が栄養分を豊富に含み、メスは妊娠する可能性が最も高くなり、22か月後に出産する。ちょうど次の雨期に間に合い、食べるはずだった草に栄養が供給され、サイクルが再開される。この研究では、ゾウと牛の競争がいかに激化しているかについても指摘されている。ゾウの典型的な雨期の食事期間中、牛の過放牧により草が非常に短くなり、ゾウが草に近づく機会が限られ、競争で負けてしまう。この状況は、ゾウが妊娠に向けて体重を増やす能力に影響を与えた可能性がある。

これらすべての分析は、他の家族よりも友好的な象の家族が存在することさえ指摘し、十分な食料と水がある最適な場所に定住する優勢な家族が存在することを示した。

• Cerling, TE; Wang, Y.; Quade, J. (1993). 「後期中新世における地球規模の生態学的変化の指標としての C4 生態系の拡大」(PDF) . Nature . 361 (6410): 344. Bibcode :1993Natur.361..344C. doi :10.1038/361344a0. S2CID  4345173.
• Cerling, TE; Harris, JM; MacFadden, BJ; Leakey, MG; Quade, J.; Eisenmann, V.; Ehleringer, JR (1997). 「中新世/鮮新世境界における地球規模の植生変化」(PDF) . Nature . 389 (6647): 153. Bibcode :1997Natur.389..153C. doi :10.1038/38229. S2CID  4400133.
• Ehleringer, JR; Bowen, GJ; Chesson, LA; West, AG; Podlesak, DW; Cerling, TE (2008). 「人間の毛髪中の水素および酸素同位体比は地理と関連している」。米国科学アカデミー 紀要。105 ( 8 ): 2788– 93。Bibcode :2008PNAS..105.2788E。doi : 10.1073/ pnas.0712228105。PMC 2268538。PMID 18299562。 
• Cerling, TE; Wittemyer, G.; Rasmussen, HB; Vollrath, F.; Cerling, CE; Robinson, TJ; Douglas-Hamilton, I. (2006). 「象の毛の安定同位体は移動パターンと食生活の変化を文書化する」米国科学アカデミー紀要. 103 (2): 371– 3. Bibcode :2006PNAS..103..371C. doi : 10.1073/pnas.0509606102 . PMC  1326175. PMID  16407164 .
• Cerling, TE; Harris, JM; Leakey, MG (1999). 「ゾウの食草摂取と放牧：現生および化石の長鼻類の同位体記録」(PDF) . Oecologia . 120 (3): 364– 374. Bibcode :1999Oecol.120..364C. doi :10.1007/s004420050869. PMID  28308013. S2CID  22605087.
• Thure Cerling、Iain Douglas-Hamilton、Lee Siegel：「Elephant Tracks」ユタ大学ニュースリリース、2006 年 1 月 2 日。

• www.scientificblogging.com 犯罪撲滅の道具の毛髪から殺人被害者が水を飲んだ場所が判明
• 化学の世界 - ニュース - 2008 年 2 月