モデル微生物を用いた縞状組織形成実験によるストロマトライトの生物起源性の検証

• Project/Area Number: 14J10363
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Stratigraphy/Paleontology
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 奥村 知世 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: ストロマトライト / シアノバクテリア / 深海 / 化学合成微生物 / 温泉 / 化学合成細菌

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，ストロマトライトの生物起源性を評価する組織的・化学的指標を見出すことである．その指標は，モダンアナログの一つである温泉のストロマトライト堆積場で，モデル微生物を制定し組織の合成実験を行うことで調べ，最終的には太古試料へ適用する．平成２８年度は，前年度からの分析結果を取りまとめ，以下の３項目の研究を進めた．
１）温泉試料：インドネシア共和国スマトラ島北部の２箇所の温泉おいて，硫黄酸化細菌・非酸素発生型光合成細菌・酸素発生型光合成細菌を主体とする微生物マットを伴う炭酸塩堆積物が分布しており，調査の結果，ストロマトライト組織は非酸素発生型・酸素発生型いずれかの光合成細菌が卓越する場所でのみ発達することが明らかとなった．協力研究者と共にそれぞれの堆積場の地球微生物学的な記載内容を取りまとめ，国際学術雑誌と国際学会にて成果を発表した．
２）深海試料：初年度より調査を行ってきた南部マリアナのしんかい湧水域で発達する炭酸塩・ブルーサイトチムニーの鉱物組成，堆積組織，炭素同位体組成，現場での観察結果からチムニーの発達過程を考察し，内部に局所的にストロマトライト組織が発達することを学術論文に取りまとめ，発表した．
３）温泉での現場実験：鹿児島県妙見温泉では，堆積場に日光を遮る流路を作り，シアノバクテリアの働きのない条件でできる堆積物を成長させる実験と，シアノバクテリアが優占する円錐形の微生物マットの形成に関わる生物的条件を検討する実験を行った．

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Taxas/Oregon State University/University of Hawaii(米国)
• [Int'l Joint Research] Gadjah Mada University(インドネシア)
• [Int'l Joint Research] Gadjah Mada University(インドネシア)
• [Journal Article] Brucite chimney formation and carbonate alteration at the Shinkai Seep Field, a serpentinite-hosted vent system in the Southern Mariana Forearc. (2016)
  • Author(s): Okumura, T., Ohara, Y., Stern, R. J., Yamanaka, T., Onishi, Y., Watanabe, H., Chen, C., Bloomer, S. H., Pujana, I., Sakai, S., Ishii, T., Takai, K.
  • Journal Title: Geochemistry, Geophysics, Geosystems Volume: 17 Issue: 9 Pages: 3775-3796
  • DOI: 10.1002/2016gc006449
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Transition of microbiological and sedimentological features associated with the geochemical gradient in a travertine mound in northern Sumatra, Indonesia (2016)
  • Author(s): Sugihara, C., Yanagawa, K., Okumura, T., Takashima, C., Harijoko, A., Kano, A.
  • Journal Title: Sedimentary Geology Volume: 343 Pages: 85-98
  • DOI: 10.1016/j.sedgeo.2016.07.012
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 現世試料から解き明かされるストロマトライトの成因 (2015)
  • Author(s): 奥村知世
  • Journal Title: 地球科学 Volume: 未定
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Comprehensive understanding of the Shinkai Seep Field in the Southern Mariana Forearc based on high-resolution bathymetry data. (2016)
  • Author(s): Ohara, Y., Okumura, T., Stern, R. J., Fujii, M., Kasaya, T., Martines, F., Michibayashi, K.
  • Organizer: American Geophysical Union Fall meeting 2016
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国、サンフランシスコ、Moscone Center
  • Year and Date: 2016-12-15
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Brucite chimney formation and carbonate alteration at the Shinkai Seep Field, a serpentinite-hosted vent system in the Southern Mariana Forearc (2016)
  • Author(s): Okumura, T., Ohara, Y., Stern, R. J., Yamanaka, T., Onishi, Y., Watanabe, H., Chen, C., Bloomer, S. H., Pujana, I., Sakai, S., Ishii, T., Takai, K.
  • Organizer: American Geophysical Union Fall meeting 2016
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国、サンフランシスコ、Moscone Center
  • Year and Date: 2016-12-14
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Daily lamination formed by sulfur oxidizing bacteria and chloroflexus in a hot spring stromatolite. (2016)
  • Author(s): Okumura, T., Takashima, C., Yanagawa, K., Sugihara, C., Kano, A.
  • Organizer: 35th International geological congress
  • Place of Presentation: 南アフリカ共和国、ケープタウン、ケープタウン国際コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-08-31
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 化学合成生態系で発達するマイクロバイアライト (2016)
  • Author(s): 奥村知世
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ、千葉市、千葉県
  • Year and Date: 2016-05-26
  • Invited
• [Presentation] 南部マリアナ前弧しんかいシープで発達するチムニーの鉱物組成と堆積組織 (2015)
  • Author(s): 奥村知世・石井輝秋・小原泰彦 ・高井研・YK13-08 及び YK14-13 乗船研究者一同
  • Organizer: 日本地質学会第122年学術大会
  • Place of Presentation: 信州大学、長野市、長野県
  • Year and Date: 2015-09-12
• [Presentation] Geomicrobiological processes in daily laminated travertines. (2015)
  • Author(s): Kano, A., Okumura, T., Takashima, C.
  • Organizer: 31st IAS Meeting of Sedimentology
  • Place of Presentation: Jagiellonian University, Krakow, Poland
  • Year and Date: 2015-06-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] トラバーチンにみられる微生物分帯：スマトラ島北部の例 (2015)
  • Author(s): 杉原千耶・柳川勝紀・狩野彰宏・高島千鶴・奥村知世・Agung Harijoko
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ、千葉市、千葉県
  • Year and Date: 2015-05-26
• [Presentation] スマトラ島北部のトラバーチンに見られる微生物群集遷移 (2015)
  • Author(s): 杉原千耶・狩野彰宏・柳川勝紀・高島千鶴・奥村知世
  • Organizer: 日本古生物学会第164回例会
  • Place of Presentation: 豊橋市自然史博物館（愛知県豊橋市）
  • Year and Date: 2015-01-31
• [Presentation] クロロフレクサスと硫黄酸化細菌が形成する温泉成ストロマトライト (2014)
  • Author(s): 奥村知世・高島千鶴・平野未沙・狩野彰宏
  • Organizer: 日本地質学会第121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
  • Year and Date: 2014-09-13
• [Presentation] 温泉成炭酸塩堆積物から探るストロマトライトの成因 (2014)
  • Author(s): 奥村知世
  • Organizer: 第68回地団研九州総会
  • Place of Presentation: 佐賀大学（佐賀県佐賀市）
  • Year and Date: 2014-08-24
  • Invited
• [Presentation] 硫黄酸化細菌とシアノバクテリアが関わる温泉成ストロマトライトの縞組織形成プロセス (2014)
  • Author(s): 奥村知世・高島千鶴・平野未沙・狩野彰宏
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-04-30