2021 Fiscal Year Annual Research Report
Possibility of biosphere driven by iron
Publicly Offered Research
| Project Area | Aqua planetology |
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| Project/Area Number |
20H04610
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
牧田 寛子 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (40553219)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 純鉄 / 鉄酸化細菌 / 海洋環境 / 鉄利用 / エンセラダス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、0価のFe(純鉄)をエネルギー源として利用できる海洋性の微生物の探索と、それら微生物の生化学的性状の解明を行い、得られた知見から、地球やエンセラダスのような地球以外の海洋環境下において生じうる純鉄を軸とした生態系の予測を目的としている。
本年度は、純鉄を利用する微生物の単離を行い、それらの鉄利用能や代謝産物などについて調査した。海洋環境に設置した純鉄や鉱物表面に形成された酸化鉄、そして海底堆積物を植種源とし、純鉄をエネルギー源とした種々の環境条件の培養液にて単離を試みた結果、嫌気的環境下にて純鉄を鉄源とし、酢酸を炭素源とするグラム陰性細菌の単離に成功した。本菌は純鉄非存在下では増殖せず、また塩化鉄など他の鉄源では増殖が確認できなかったことから、純鉄の存在が増殖・代謝活動に必須であることが示された。また、本菌の増殖に伴い、培養液中に二価鉄とアンモニウムイオンの増加が確認されたことから、他の微生物のエネルギー源として利用できる物質を、本菌が提供可能であることが示された。さらに本菌は、海洋環境中に多く存在する微生物種（常在細菌）であったことから、純鉄利用能は海洋性細菌に普遍的に備わっている機構である可能性が考えられた。
本研究によって、純鉄を利用して増殖する微生物が海洋環境中に普遍的に存在しうること、また他の微生物のエネルギー源となる物質が純鉄利用微生物の代謝産物として生産されることが示されたことから、純鉄を軸として駆動される生態系は予想以上に広がりを持つことが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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