2019 Fiscal Year Research-status Report
磁性細菌による自然残留磁化－再現実験と天然試料分析から古地磁気記録の信頼性に迫る
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18K18789
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
山本 裕二 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (00452699)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諸野 祐樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (30421845)
山崎 俊嗣 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (80344125)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 磁性細菌 / 残留磁化 / 古地磁気強度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
活動を終えた磁性細菌の細胞群は当時の地球磁場の方位・強度に応じて配列し，堆積物形成初期の圧密・脱水過程を経て自然残留磁化(NRM)を獲得すると考えられる．昨年度に引き続き，分譲を受けた微好気性磁性細菌 Magnetospirillum magnetotacticum MS-1の大量培養を行った．これまでの培養条件では，細胞内に磁鉄鉱を形成しているMS-1の個体の割合(磁鉄鉱形成個体の割合)が3%程度と少なかったため，様々な培養条件を試した．大量培養した細胞の密度を求め，さらに透過型電磁顕微鏡観察により磁鉄鉱形成個体の割合と細胞内の磁鉄鉱平均粒子数を算出し，大きく3つの異なる条件下で，これらの細胞群を用いた模擬実験により試料を作製した.
作製試料について磁気分析を行うことで，NRM・非履歴性残留磁化(ARM)・等温残留磁化(IRM)の性質を検討した．試料が獲得したNRMの方位は印加磁場の方位と一致した．NRMの強度は磁鉄鉱粒子の含有量の増加に伴って直線的に増加し，含有量が同じ場合は，外部磁場強度の増加に伴い非直線的に増加することが分かった．古地磁気強度相対値(RPI)の指標となるNRM/ARM比とNRM/IRM比は，同一磁場強度で作製しNRMを獲得させた試料については，磁鉄鉱粒子数の違いをよく規格化できることが分かった．一方で，細胞数一定とし磁場強度を変化させて作製しNRMを獲得させた試料については，これらの比が磁場強度の増加に伴って非直線的に増加することが分かった．
つまり，MS-1の細胞群のみから構成される系については，実際の海底堆積物からのRPI推定の前提条件の１つである「磁性鉱物の濃度変化を規格化できる」という条件が成立することは示唆されたが，「これらの比が外部磁場強度の増加に対して直線的な比例関係にある」という条件は成立しないことが示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
MS-1の細胞群のみから構成される系に留まるものの、実際の海底堆積物からのRPI推定の前提条件について検証を行うことができた．中途の研究成果も，順調に学会発表できている．
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| Strategy for Future Research Activity |
磁鉄鉱形成個体の割合を高める培養条件により磁性細菌 Magnetospirillum magnetotacticum MS-1 の純粋大量培養を継続し、NRM獲得プロセスの模擬実験をさらに進め、獲得残留磁化の各種性質を解明する。無機的な粒子を混合させた系についても、検討を行う。
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| Causes of Carryover |
前年度に引き続き、主に培養する磁性細菌種を一種類に絞ったため未使用額が生じた．効率的な培養・実験・分析を行うための非常勤職員の雇用などに使用する予定である．
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