最古堆積岩中の炭質物に生体分子の痕跡を探索する：手法の確立と適用

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K13651
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 伊規須 素子 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(RPD) (00518285)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 最古堆積岩 / 炭質物 / 官能基

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，最古堆積岩中の炭質物の化学結合状態を明らかにすることを目的とする。
これを達成するため，次の２つの基本計画を遂行する。（１）集束イオンビーム（FIB）加工による堆積岩超薄片作成のための確実かつ効率的試料準備法を確立する。（２）STXM-XANES分光法を用い，最古堆積岩中の炭質物のC-XANESスペクトルおよびN-XANESスペクトルから炭質物が有する化学結合を明らかにする。
（１）FIB加工による炭質物含有試料の超薄片化に関して，約39.5億年前の堆積岩（礫岩・泥岩）の両面研磨薄片を作成し，光学顕微鏡観察および顕微ラマン分光分析により，測定対象とする炭質物を選定した。顕微ラマン分光法により，岩石中に散在して分布する炭質物の位置を平面方向・深さ方向に確認した。測定対象とした炭質物の近傍の薄片表面にマジックで印をつけマーキングした。そして，選定した炭質物を含む超薄片（厚さ約100-120nm）をFIB加工により作成した。
（２）STXM-XANES測定について，放射光施設UVSORにて，実験を行った。得られたC-XANESスペクトルはグラファイトに特徴的なピークを有し，現生の生物が有する生体高分子に関連する官能基は検出されなかった。N-XANESスペクトルは有意なピークを示さなかった。また礫岩薄片の基質石英からはグラファイトを含む有機物のピークが検出されなかったことから，（１）で加工位置の特定のために薄片表面にマジックでマーキングすることが有機物混入の一因になる可能性は低いことが分かった。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究結果は，現生の生物が有する生体高分子に関わるシグナルは検出されなかった点でネガティブであるが，当初の研究計画で見込んでいた１年度分以上の作業を実行できたので研究進行としては極めて順調であったと評価した。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画を変更して，約39.5億年前の堆積岩中の炭質物の熟成度の再評価を中心に行う。これは，当該試料に関して既に発表された論文中で重要な顕微ラマン分光分析のデータセットが不十分であることが分かったためである。