2021 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of birth and evolutional history of photosynthetic organism by biomarker imaging of Achaean rocks
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18K18796
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
井尻 暁 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (70374212)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 耕生 東邦大学, 理学部, 准教授 (00359209)
奥村 知世 高知大学, 海洋コア総合研究センター, 特任助教 (90750000)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | イメージング質量分析 / 太古代地質試料 / 光合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
約35億年前のチャートから発見されたシアノバクテリア様の微化石様構造を持つ炭質物は起源に疑問が呈されており、約27億年前の黒色頁岩から検出されたシアノバクテリア起源のバイオマーカーの2α-メチルホパンは堆積後の混入の可能性が示唆されていることから、酸素発生型光合成の開始時期について議論が続いている。GC-MSを用いた従来のバイオマーカー分析では、岩石粉末を使用するため岩石中の位置情報が失われる。そこで本研究では、イメージング質量分析（原理はMALDI-TOFMS；JAMSTEC高知コア研究所のiMScope）を太古代の地質試料に応用して、バイオマーカーの位置情報を伴うその場測定（２次元マッピング）を行い、その起源を探ることを目指した。
前年度までに、陸上掘削で得られた約27億年前の黒色頁岩2種とストロマトライト炭酸塩岩の岩石薄片を作成し分析した結果、2-メチルホパンが初生的な堆積構造に沿うように分布していることが確認できた。
令和3年度は、岩石中に浸透した油分がどのように保存され、洗浄に耐え、MALDI-TOFMSで検出されうるかを検証した。比較的低粘度の浸透性潤滑剤と比較的高粘度のオリーブオイルを、上記の２種の黒色頁岩に加えて泥岩・砂岩・玄武岩・花崗岩に浸透させた。これらの岩石から通常の方法で作成した薄片と、純水での超音波洗浄後に作成した薄片を用いて、測定を行った。その結果、浸透潤滑剤を塗布した部分にのみm/z = 242.3、オリーブオイルを塗布した部分にのみm/z = 284.1のピークが検出された。超音波洗浄した試料からも同ピークが検出されたことから、水を用いた超音波洗浄だけでは油分は除去しきれないことがわかった。今後、機械油や石油等も用いたり、有機溶媒で超音波洗浄した場合の油分の残存具合を調べたりなどといった、よりシステマティックな浸透実験を行う必要がある。
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