2021 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 – 2023-03-31
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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．これまで，培養した磁性細菌 Magnetospirillum magnetotacticum MS-1（以下MS-1）の細胞群を用いて，「堆積物形成初期」に生物源マグネタイトが獲得するNRMの性質について検討してきた．
NRM獲得の過程は，50℃の寒天融解液に数十億のMS-1の細胞を混合し，地球磁場を再現した人工磁場の下，自然空冷して固結させることで模擬している．MS-1は印加磁場に対して非常に効率的に配向するため，磁場印加開始時の寒天温度を系統的に変化させて配向度を抑制した試料群を作製した．古地磁気強度相対値の指標となるNRM/ARM比が温度低下に伴って減少したことから，磁場印加開始前に寒天をある程度固結させておくことで，実際の堆積物にみられるNRM/ARM比との差を数倍程度まで縮められることがわかった．
さらに，MS-1の細胞群の配向を抑制した条件下で獲得するNRMと印加磁場強度の関係について検討するため，磁場印加開始時の寒天温度と印加磁場強度を変化させた試料群を作製した．印加磁場強度の増加に対し，寒天温度の高い試料群のNRM強度の増加は tanh 関数で近似できる程度に非直線的であったが，寒天温度の低い試料群では直線的であった．寒天の温度低下によってMS-1の細胞群の配向が抑制され，NRM獲得効率が低下した結果，磁場強度とNRM強度の関係が直線的になると考えられる．堆積物のNRM獲得過程を寒天で模擬する場合，その固結直前温度から磁場を印加開始することで，実際の堆積物と比較できる可能性があることを示唆している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
MS-1の細胞群のみから構成される系に加えて，無機起源のマグネタイトを混合した系や，MS-1の細胞群を破壊して細胞内マグネタイトの配列を乱した系にも実験を拡張したが，コロナ禍のために，当初計画に比べて実験が大幅に遅れた．
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナ禍に伴う各種制限が緩和されつつあるため，最終実験・分析を進め，結果をとりまとめる．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により実験計画が停滞したため未使用額が生じた．最終実験・分析を行うための消耗品費などに使用する．
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