ジョゼフ・リン・カーシュヴィンク（Joseph Lynn Kirschvink、1953年 - ）は、アメリカ合衆国の地球物理学者・地球生物学者。
カリフォルニア工科大学（Caltech）の「ニコ・アンド・マリリン・ヴァン・ウィンゲン記念地球生物学教授」職を務める。また、東京工業大学 地球生命研究所（Earth-Life Science Institute; ELSI）の主任研究者（PI）も兼任している。
古地磁気学・生体磁気学の分野において世界的な業績を有し、なかでもスノーボール・アース仮説（全球凍結仮説）の提唱者、磁性化石 (Magnetofossil)の発見者、および人間の磁気受容に関する神経科学的証拠の発見者として知られる。
生涯・経歴
カーシュヴィンクはアメリカ合衆国南西部で生まれ育った。1975年にカリフォルニア工科大学（Caltech）で理学士号（B.S.）および理学修士号（M.S.）を取得した後、プリンストン大学へ進み、1978年に文学修士号（M.A.）、1979年に博士号（Ph.D.）を取得した。
Caltechへは1981年に助教授として着任し、1987年に准教授、1992年に教授に昇進、2004年からは現在の「ヴァン・ウィンゲン記念教授」職を務めている。妻は神経生物学的電子顕微鏡学者の小林敦子（Atsuko Kobayashi-Kirschvink）。現在はカリフォルニア州パサデナと大阪を交互に居住の拠点としている。
2001年には米国地球物理学連合（AGU）秋季大会においてカール・セーガン記念講演を行った。
学術的業績
スノーボール・アース仮説
1992年、カーシュヴィンクは「スノーボールアース（全球凍結）」という概念を提唱した。これは、先カンブリア時代の後期（新原生代）に地球全体が氷に覆われた時期が複数回存在したとする仮説である。この仮説は後に、ポール・ホフマンらによる詳細な堆積学的・炭素同位体的研究によって強化され、現代地球科学における最重要仮説のひとつとなっている。
マグネトフォッシルと生体磁気
カーシュヴィンクは、磁性細菌（磁気細菌）が産生する生体磁鉄鉱（マグネタイト、Fe₃O₄）の結晶が堆積岩中に残留する「磁性化石 (Magnetofossil)」を初めて同定した。これらの化石はその後、火星の隕石ALH84001（アラン・ヒルズ84001）における初期生命の最有力証拠のひとつとして注目されることとなった。
また1992年には、妻の小林敦子らとともに、SQUID（超高感度超伝導量子干渉素子磁力計）を用いて、人間の脳組織中に生体磁鉄鉱の結晶が存在することを世界で初めて実証した。
人間の磁気受容
2019年、カーシュヴィンクはCaltech神経科学者の下條信輔、東京大学の俣谷徹らとともに、地球と同程度の強さの磁場の変化に対して人間の脳波（アルファ波帯域）が反応することを初めて実験的に実証した。この研究は、人間が磁気受容という第六の感覚を潜在的に持つことを示す最初の具体的証拠として、神経科学誌 eNeuro に掲載された。
真の極移動とカンブリア爆発
カーシュヴィンクはさらに、カンブリア紀の生命爆発的多様化（カンブリア爆発）が大規模な「慣性交換型真の極移動（Inertial Interchange True Polar Wander; IITPW）」、すなわち地球の自転軸が赤道方向へ急激に移動した事象によって引き起こされた可能性を提唱した。
また、マグネタイトの生体鉱化システムの進化的転用（exaptation）がカンブリア紀の生体鉱化の爆発的増加をもたらしたという「生体鉱化の大統一理論（Grand Unified Theory of Biomineralization）」も提唱している。
主な論文・著作
主要論文 Kirschvink, J.L. (1992). "Late Proterozoic Low-Latitude Global Glaciation: the Snowball Earth." In Schopf, J.W. and Klein, C. (eds.), The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study. Cambridge University Press, New York, pp. 51–52. Kirschvink, J.L., Kobayashi-Kirschvink, A., and Woodford, B.J. (1992). "Magnetite biomineralization in the human brain." Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 89(16): 7683–7687. doi:10.1073/pnas.89.16.7683 Kirschvink, J.L., Gaidos, E.J., Bertani, L.E., Beukes, N.J., Gutzmer, J., Maepa, L.N., and Steinberger, R.E. (2000). "Paleoproterozoic snowball Earth: Extreme climatic and geochemical global change and its biological consequences." Proceedings of the National Academy of Sciences, 97: 1400–1405. Kirschvink, J.L. and Kopp, R.E. (2008). "Paleoproterozoic icehouse and the evolution of oxygen mediating enzymes: the case for a late origin of photosynthesis-II." Philosophical Transactions of the Royal Society London, Series B, 363: 2755–2765. doi:10.1098/rstb.2008.0024 Wang, C.X., Hilburn, I.A., Wu, D., Mizuhara, Y., Cousté, C.P., Abrahams, J.N.H., Bernstein, S.E., Matani, A., Shimojo, S., and Kirschvink, J.L. (2019). "Transduction of the Geomagnetic Field as Evidenced from Alpha-band Activity in the Human Brain." eNeuro, 6(2): ENEURO.0483-18.2019. doi:10.1523/ENEURO.0483-18.2019 Weiss, B.P., Kirschvink, J.L., Baudenbacher, F.J., Vali, H., Peters, N.T., Macdonald, F.A., and Wikswo, J.P. (2000). "A Low Temperature Transfer of ALH84001 from Mars to Earth." Science, 290: 791–795. Ward, P.D., Garrison, G., Botha, J., Buick, R., Erwin, D.H., Kirschvink, J.L., De Kock, M.O., and Smith, R. (2005). "Abrupt and Gradual Extinction among Land Vertebrates in the Karoo Basin, South Africa." Science, 307: 709–714.
受賞・栄誉
リチャード・P・ファインマン教育優秀賞（Richard P. Feynman Prize for Excellence in Teaching）、カリフォルニア工科大学、2002年 ウィリアム・ギルバード賞（William Gilbert Award）、米国地球物理学連合（AGU） 日本地球惑星科学連合（JpGU）フェロー称号（地球生命科学・地球科学への顕著な貢献に対して） 小惑星27711番「カーシュヴィンク（Kirschvink）」への命名（2003年5月）。フォカイア族に属し、火星と木星の間を公転する直径約3キロメートルの小惑星 カール・セーガン記念講演（Carl Sagan Memorial Lecture）、AGU秋季大会、2001年
思想・考え方
カーシュヴィンクの研究哲学は「大胆な仮説の提唱と厳密な実験的検証」にある。彼は、生命進化が地球表層環境に与えた影響、および地球環境変動が生命進化に与えた影響という双方向の問いを長年追求してきた。
磁気受容については、生体磁鉄鉱が動物の磁場感覚の物理的基盤であるという仮説を一貫して支持しており、量子コンパス（クリプトクロム仮説）と電磁誘導という他の二仮説を実験的に排除し、強磁性機構の妥当性を示した。
教育面においては、「学生を同僚として扱う」という哲学を実践しており、学生はいつでも授業を遮って質問でき、全員の理解を達成するまで説明を繰り返すという独自のスタイルが知られる。この姿勢が「ひとりも取り残さない」という教育理念として高く評価され、ファインマン教育優秀賞を受賞した。
発言
カーシュヴィンクの思想の理解を助けるため、キーワードごとに分類した彼自身の説明等の発言を以下に引用する。
磁気受容と人間の感覚 「アリストテレスは基本的な感覚として視覚・聴覚・味覚・嗅覚・触覚の五つを挙げましたが、重力・温度・痛み・平衡感覚、そして私たちが今日知っている他の多くの内部刺激については考慮していませんでした。」 （原文："Aristotle described the five basic senses as including vision, hearing, taste, smell, and touch. However, he did not consider gravity, temperature, pain, balance, and several other internal stimuli that we now know are part of the human nervous system."）
磁気感覚と人類の進化 「動物界全体に高度に進化した地磁気ナビゲーションシステムが存在することを考えれば、私たちも少なくともいくつかの機能的な神経構成要素を保持していたとしても驚くことではありません。とりわけ、それほど遠くない祖先が遊牧的な狩猟採集生活を送っていたことを思えばなおさらです。この遺産の全容はまだ解明されていません。」 （原文："Given the known presence of highly evolved geomagnetic navigation systems in species across the animal kingdom, it is perhaps not surprising that we might retain at least some functioning neural components, especially given the nomadic hunter-gatherer lifestyle of our not-too-distant ancestors. The full extent of this inheritance remains to be discovered."）
磁気受容のメカニズム 「私たちの研究結果は、磁場感覚の仕組みとして提唱されてきた電磁誘導仮説と量子コンパス仮説の両方を排除するものです。強磁性は感覚変換の実行可能な生物物理学的メカニズムとして残り、ヒトの磁気受容に関する行動研究の出発点となります。」 （原文："Our results rule out electrical induction and the 'quantum compass' hypotheses for the magnetic sense. Ferromagnetism remains a viable biophysical mechanism for sensory transduction and provides a basis to start the behavioral exploration of human magnetoreception."）
スノーボール・アースと生命 「地球全体が実際に何度か凍結し、まるで『雪玉』のような状態になった時期が存在した可能性があり、それが生命の歴史における最も深刻な危機をいくつか引き起こし、ひいては進化を促した可能性があります。」 （原文："An idea that is generating much interest recently is that the entire Earth may have actually frozen over several times in Earth history, resembling a 'Snowball', potentially causing some of the most severe crises in history of life on Earth and perhaps stimulating evolution."）
脚注
外部リンク Caltech 地球惑星科学部 - ジョゼフ・カーシュヴィンク（公式ページ） Kirschvink MagLab（Caltech 古地磁気学研究室） Google Scholar - Joseph L. Kirschvink JpGU フェロー - ジョゼフ・カーシュヴィンク The Planetary Society - Joseph Kirschvink
外部リンク カリフォルニア工科大学によるプロフィール（英語） 東京工業大学地球生命研究所（ELSI）による紹介ページ（日本語）
脚注
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