Constrains on timings of cyanobacterial and eukaryotic evolutions based on innovative biomarker analyses

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02013
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17050:Biogeosciences-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Sugitani Kenichiro 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (20222052)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 章純 東北大学, 理学研究科, 助教 (10633638) ; 掛川 武 東北大学, 理学研究科, 教授 (60250669) ; 三村 耕一 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (80262848) ; 大友 陽子 北海道大学, 工学研究院, 助教 (80612902)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 太古代 / 微化石 / 真核生物 / シアノバクテリア / ピルバラクラトン / 西オーストラリア

Outline of Final Research Achievements

Unfortunately, we were not able to detect the biomarkers that we initially intended in this study. However, thorough morphological analysis of microfossils in specimens in petrographic thin sections and maceration products, we found that large (~100 micron) lenticular microfossils form complex colonies that can only be attributed to intercellular physical communication. This suggests that they had a highly organized cytoskeleton. Similar cytoskeletons have been shown to hold for large sack-like fossils that can reach over 200 microns, allowing us to take a step closer to understanding the eukaryotic nature of these large microfossils. In addition, we were able to build a framework for the classification system of a series of Archean microfossil groups discovered by the applicant.

Free Research Field

宇宙生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

初期地球、特に太古代における生命の姿とその進化は、多くの謎に包まれており、学術論文は多数出版されてはいるものの、特に微化石に関するものはその信頼性において疑念を拭えないもの少なからずある。本研究課題を遂行するなかで、申請者が長年研究してきた西オーストラリア・ピルバラ地塊の太古代の大型微化石群についてその生物起源性と多様性、そして真核生物の黎明に関する信頼性の高いデータを提示できた。この成果は人々の生命観にあらたな視点を与えるものであり、さらに火星における有人探査と試料採取、そしてそれにもとづく地球外生命の探索と”認定”において重要な役割を果たすと期待される。