2021 Fiscal Year Annual Research Report
Trace of early life in solar system
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20K20937
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
佐野 有司 高知大学, 海洋コア総合研究センター, 特任教授 (50162524)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊規須 素子 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(超先鋭研究プログラム), 特別研究員(RPD) (00518285)
鹿児島 渉悟 富山大学, 学術研究部理学系, 特命助教 (70772284)
高畑 直人 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 初期生命 / 炭素同位体 / ラブラドール堆積岩 / 火星隕石 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生命がいつ、どこで誕生したのかという疑問は自然科学のもっとも本質的な問題である。この問題に実証的解答を与えるには、地質記録から生命の痕跡を探すことが最も直接的な手段となる。本研究の目的は、約40億年前に形成されたカナダ・ラブラドール堆積岩と火星隕石ALH84001に着目し、太陽系最古の生命の痕跡を探すことである。そのためには生物の痕跡となる還元的炭素であるグラファイトを探し、その炭素同位体比を分析して生物起源であることを確かめる必要がある。顕微ラマン分光分析法と二次元高分解能二次イオン質量分析計NanoSIMSを用いることで、生物の痕跡を発見することを試みた。
まず顕微ラマン分光分析法を用い、1 μm 以下のスポット径で微小領域の炭素の状態分析および平面方向の空間分布分析を行った。その結果、堆積岩中にNanoSIMS分析に十分なサイズの還元的な炭素を複数発見した。その後、NanoSIMSを用いて、ラブラドール試料のグラファイトの炭素同位体分析を進めた。グラファイトの大きさや形状は単一ではないため分析法の改良を重ねる必要があったが、数μmサイズのグラファイトでも炭素同位体比が精度よく分析できるようになった。分析した炭素同位体比の値から個々のグラファイトは生物の痕跡と考えられ、さらに従来の安定同位体用質量分析装置を用いて測定した全岩の還元的炭素の炭素同位体比とも調和的な結果を得た。このことから地球上では39.5億年より前に炭酸固定を行う生物活動があったとする我々の既往研究を支持する結果が得られた。また火星隕石についても同様の分析を進め、ラブラドール堆積岩と調和的な結果を得た。
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