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2013 Fiscal Year Annual Research Report

初期海洋環境における一次生産者の特定

Research Project

Project/Area Number 24403013
Section海外学術
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

掛川 武  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60250669)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋爪 光  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90252577)
長瀬 敏郎  東北大学, 学術資源研究公開センター, 准教授 (10237521)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsprimary producer / Archean / cyanobacteria / black shale
Research Abstract

本研究では、38億年、32億年および30億年前の地層が分布する3地域を調査地域として、30億年以前の初期地球海洋環境における一次生産微生物を特定することを目的としている。地質、鉱物情報とともに30億年以前でも浅海域では光合成微生物が一次生産者であったことを示していく。深海では一次生産者に支えられた微生物生態系が発達していた事も示していく。25年度は8月上旬の1週間にカナダオンタリオ州において30億年前の地層の調査を東北大単独で行った。ここには黒色頁岩、縞状鉄鉱層などが分布している。現地では9月中旬の10日間、調査を行った。ヨハネスブルクでレンタカー(4WD)し、東北大学学生と北海道大学協力者とともに現地調査を行った。南アフリカバーバートン地域には32億年前の縞状鉄鉱層、黒色頁岩、砂岩、礫岩(フィグツリー層、ムーディーズ層)が分布している。両地域で有機炭素を含む縞状鉄鉱層、黒色頁岩、砂岩とその周辺層を系統的に調査、採集した。現地で採集された岩石試料は郵送され、東北大学で顕微鏡観察やEPMA分析などで岩石鉱物の記載を行った。全岩炭素、硫黄、窒素含有量、およびそれどれの安定同位体測定は東北大で行った。抽出されたケロジェンは、段階燃焼法窒素同位体分析用試料となり、大阪大学で分析された。北海道大学でクロム鉄鉱の酸素同位体に関してSIMS分析も行った。また同時並行してTEM, SEM, ラマン分析を行った。これらは東北大学の共同利用施設を用いて行った。分析の効率化を図るために学生を謝金で雇用し労務に当たらせた。外国調査と同時に、国内でも類似地層が露出する秋田県北鹿地域の調査、研究も行った。研究成果の一部は国際学会、国内学会で公表してきている。また成果の一部は既に論文化されている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

予定通りカナダと南アフリカの調査を行えた。現地では想定した以上に目的としている岩石が採集できた。岩石試料の分析とそれらデータの解析は順調に進んでいる。研究成果の一部は国際学会、国内学会で公表してきている。また38億年前の地層に関してはNature Geoscienceに論文として公表できた。

Strategy for Future Research Activity

現在、目的通りに研究は進んでいる。研究支援者を雇用するなどして実験の効率化をはかることを検討している。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

25年度の末に東北大学の学生が大阪大学で窒素同位体分析を行う予定であった。しかし大阪大学の機械が故障し、分析ができなくなったので、次年度にこの分の分析を行う事にした。その為の旅費が次年度に繰り越しになっている。
7、8月頃に大阪大学に学生を派遣し、窒素同位体分析を行う。

  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks2014

    • Author(s)
      Ohtomo Y., Kakegawa T., Ishida A., Nagase T., Rosing MT.
    • Journal Title

      NATURE GEOSCIENCE

      Volume: 7 Pages: 25,28

    • DOI

      10.1038/NGEO2025

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental investigation of reduced volatile formation by high-temperature interactions among meteorite constituent materials, water, and nitrogen2014

    • Author(s)
      Furukawa Y., Samejima T., Nakazawa H., Kakegawa T.
    • Journal Title

      ICARUS

      Volume: 231 Pages: 77,82

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2013.11.033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] グリーンランドで最古の生命の痕跡を発見!2014

    • Author(s)
      掛川武
    • Journal Title

      化学

      Volume: 69 Pages: 73,74

  • [Journal Article] Selective Stabilization of ribose by borate2013

    • Author(s)
      Furukawa Y., Horiuchi M., Kakegawa T.
    • Journal Title

      Origin of Life and Evolution of Biospheres

      Volume: 43 Pages: 353,361

    • DOI

      10.1007/s11084-013-9350-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sulfur isotope profiles in the pelagic Panthalassic deep sea during the Permian-Triassic transition2013

    • Author(s)
      Takahashi S., Kaiho K., Hori RS., Gorjan P., Watanabe T., Yamakita S., Takemura S., Aita Y., Sporli K.B., Kakegawa T.
    • Journal Title

      GLOBAL AND PLANETARY CHANGE

      Volume: 105 Pages: 68,78

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2012.12.006

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Mineralogical and geochemical studies of clastic sedimentary rocks of ca. 3.2Ga Moodies Group in Barberton Greenstone Belt, South Africa2013

    • Author(s)
      Shohji Kawai, Takeshi Kakegawa
    • Organizer
      Biogeoscience Conference
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20131102-20131102
  • [Presentation] 西グリーンランドイスア表成岩帯におけるグラファイトの成因と生命の痕跡2013

    • Author(s)
      大友陽子、掛川武、石田章純
    • Organizer
      地球化学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130913-20130913
  • [Presentation] Millennial-scale wet and dry climate changes during the last glacial maximum in the south Siberia2013

    • Author(s)
      F.W. Nara, T. Watanabe, T. Kakegawa, K. Minoura, S. Yamasaki, N. Tsuchiya, T. Nakamura, T. Kawai
    • Organizer
      Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      20130828-20130828
  • [Presentation] Chromium Enrichment in sedimentary rocks deposited in shallow water in the 3.2 Ga Moodies Group, South Africa2013

    • Author(s)
      T. Otake, Y. Sakamoto, S. Itoh, H. Yurimoto, and T. Kakegawa
    • Organizer
      Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      20130827-20130827
  • [Presentation] 地球が生み、地球が育てた生命2013

    • Author(s)
      掛川武
    • Organizer
      地球惑星連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      20130521-20130521
    • Invited
  • [Presentation] 38億年前のグラファイトのSTEMのよる観察2013

    • Author(s)
      掛川武
    • Organizer
      地球惑星連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      20130521-20130521
    • Invited
  • [Presentation] 南アフリカバーバートン地域ムーディーズ層(32億年前)砕屑性堆積岩の鉱物学的研究2013

    • Author(s)
      川井祥二、掛川武
    • Organizer
      地球惑星連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      20130521-20130521
  • [Presentation] 秋田県奥奥八九郎温泉に産する炭酸塩鉱物の分布様式とSEMによる形態観察2013

    • Author(s)
      寺島昇吾、掛川武
    • Organizer
      地球惑星連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      20130520-20130520
  • [Presentation] 遠洋域ペルム紀三畳紀境界層における硫化物硫黄同位体比の挙動2013

    • Author(s)
      高橋聡、海保邦夫、掛川
    • Organizer
      地球惑星連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      20130519-20130519

URL: 

Published: 2015-05-28  

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