2019 Fiscal Year Research-status Report
32億年前に縞状鉄鉱層を形成した微生物生態系の解明
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19K15486
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
大友 陽子 北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (80612902)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バーバトン緑色岩帯 / 大酸化イベント / 縞状鉄鉱層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、32億年前の縞状鉄鉱層に含まれる炭素質物質の分析から大酸化イベント前の縞状鉄鉱層形成に関与した微生物及び共生微生物相を明らかにすることである。令和1年度の計画は炭素質物質の形態学的特徴を捉えることであった。炭素質物質の形状の多様性及びサイズを把握するため、FE-SEM観察を行った。マイクロサンプリングによる炭素質物質の摘出及びFE-SEM観察の結果、有機炭素はフレーク状、シート状、フィラメント状の3種類に分類され、炭酸塩タイプはシート状の有機炭素を比較的多く含む一方、マグネタイトタイプはフレーク状の有機炭素に卓越することがわかった。シート状有機炭素、フレーク状有機炭素の粒径分布は15-55μmで (平均33μm)、サイズも比較的均質であることがわかった。フレーク状及びシート状有機炭素はその形状から、微生物化石というよりはバイオフィルム由来の有機物が断片化されたものである可能性が高い。また、透過型電子顕微鏡観察の結果、炭素質物質は表層にクロム、アルミニウム、鉄を含むナノサイズの鉱物が多数付着させていることがわかった。これらの鉱物は試料中に含まれる鉱物の組成と類似しており、当時繁茂していた微生物のバイオフィルムが堆積粒子を付着させたまま化石化した可能性が示唆された。また、摘出した有機炭素を塩酸/フッ酸溶液に一週間浸漬させたところ、有機炭素はほとんど溶けることなく元の形状を保持していたことから、炭素質物質が強固な酸耐性を持つことも判明した。
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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
令和1年度の課題は炭素質物質の形態学的特徴を捉えることであり、具体的には(1)マイクロサンプリングによる炭素質物質の摘出及びFE-SEM観察 (表層の微細構造観察含む)(2)酸耐性実験を計画していた。(1) (2)ともに予定通り遂行することができたため、研究はおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2-4年の課題はFT-IR及び顕微ラマン分光分析による炭素質物質中の官能基の同定、二次イオン質量分析法による窒素同位体マッピング及び高感度同位体分析を計画している。FT-IRについては北海道大学創成研究機構及び低温科学研究所所有の装置の使用許可を頂いており、既に分析を開始している。顕微ラマン分光は昨年より所属研究室に導入されており、分析準備を進めている。二次イオン質量分析については創成研究機構の同位体顕微鏡について外部利用申請済であり、既に先行分析を開始中である。令和2年度は年2-3回の分析を行う予定である。また、令和1年度の課題のの補足として、炭素質物質の摘出・観察数を増やし、データの統計学的妥当性について確認する。
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| Causes of Carryover |
当初はマイクロサンプリングマシンの自動XYステージの購入を予定していたが、装置の価格上昇により購入を断念した。この分の予算は昨年度及び本年度の二次イオン質量分析使用料及び研究協力者の招聘に充てることとした。
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