2019 Fiscal Year Annual Research Report
Foraminiferal elemental composition and calcification process
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19K21197
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
長井 裕季子 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(超先鋭技術開発プログラム), 技術スタッフ (20822612)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 電子顕微鏡 / バイオミネラリゼーション / 有孔虫 / FIB（集束イオンビーム） / カルサイト / 微細構造観察 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
石灰質有孔虫殻の微量元素組成・同位体は様々な古環境間接指標として用いられているが、環境因子以外に種によっても異なることが知られており、バイタルエフェクトと呼ばれている。その変異は細胞レベルでの元素の取り込みプロセスに起因すると考えられているが、その詳細なプロセスは解明されていない。自身による先行研究において石灰化中の有孔虫の殻形成部位と外界を隔絶する有機膜の存在が明らかになっており、有機膜の「水密性」が元素の取り込みに関与しているという仮説を立てた。本研究では有孔虫の殻形成プロセス解明の為に殻のMg含有率の異なる3種の有孔虫で、殻形成部位を覆う有機膜構造の違い、すなわち外界との水密性を比較することを目的としている。
本年度は研究対象であるMg含有率の異なる3種類の有孔虫（Cibicides属、Rosalina属、Planoglabratella属）を飼育し、殻形成を誘導する条件の検討を行った。誘導条件はRosalina属は給餌の時期の工夫、Planoglabratella属では明暗サイクルの暗条件下であった。Cibicides属では誘導が難しかった為、Cibicides属と同等のMg含有率を示すElphidium属に変更したところ、明暗サイクルの暗条件下で石灰化誘導に成功し、条件検討を完了した。
誘導に成功した個体の全殻形成過程を把握する為に微分干渉顕微鏡による詳細観察とタイムラプスで映像を記録した。各種において１０例程の観察を通じて、種によって殻形成時間が大幅に異なり、Mg含有量の少ない種の方が殻形成にかかる時間が少ない傾向が示された。観察した個体の一部を走査型電子顕微鏡観察用試料として処理後、観察に供し殻形成の詳細な微細構造を記録した。
得られた成果は学会で発表し、専門研究者らと議論した。有孔虫の殻形成過程におけるpHと殻の微細構造の変遷に関する論文等の共著論文が掲載された。
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[Journal Article] Guanine crystals regulated by chitin-based honeycomb frameworks for tunable structural colors of sapphirinid copepod, Sapphirina nigromaculata.2020
Author(s)
Tsubasa Kimura, Mihiro Takasaki, Ryosuke Hatai, Yukiko Nagai, Katsuyuki Uematsu, Yuya Oaki, Minoru Osada, Hiroyuki Tsuda, Takaaki Ishigure, Takashi Toyofuku, Shinji Shimode, Hiroaki Imai
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 10
Pages: 1-7
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Foraminiferal ultrastructure: a perspective from fluorescent and fluorogenic probes2019
Author(s)
Fabrizio Frontalini, Maria Teresa Losada, Takashi Toyofuku, Jaroslaw Tyszka, Jan Golen;, Lennart de Nooijer, Barbara Canonico, Erica Cesarini, Yukiko Nagai, Ulf Bickmeyer, Tetsuro Ikuta, Remi Tsubaki, C Besteiro Rodriguez, E Al‐Enezi, S Papa, R Coccioni, Jelle Bijma, JM Bernhard
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Biogeosciences
Volume: 124
Pages: 2823-2850
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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