地球初期生命の多様性:太古代地質体における炭素、窒素、及び硫黄同位体分布

• Project/Area Number: 02J06897
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Geology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 上野 雄一郎 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2002: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 初期生命 / 安定同位体 / 太古代

Research Abstract

昨年度確立した流体包有物中メタンガスの同位体分析法を用い、本年度は太古代熱水岩脈中試料の分析を行った。その結果、35億年前の海底を循環した熱水中にメタンガスが存在し、それらは有機物の熱分解過程とメタン生成菌活動の二つの起源を有することを示した。この結果は約35億年当時、メタン生成菌が活動したことを示す世界初の証拠と考えられる。その成果は今夏行われた進化学会にて公表された。
さらに太古代硫化鉱物の硫黄同位体分析のために抽出した硫黄試料については、カーネギー研究機構において分析を行い、約35億年前の熱水岩脈および熱水性堆積物試料が硫黄同位体比異常を有することを突き止めた。またこの同位体組成は大気・海洋由来の成分と熱水・マグマ起源の成分の混合によって決まることを示し、当時の硫黄循環を知る上で重要な知見を加える事が出来た。また、より34Sに乏しい黄鉄鉱が硫酸塩岩試料中に存在することを突き止めた。これは約35億年当時の硫酸還元菌活動を示唆するため、今後更に研究を発展させる必要がある。

Research Products

• [Journal Article] Coccoid-like microstructures in a 3.0 Ga chert from Western Australia (2005)
  • Author(s): Ueno Y., Isozaki Y., McNamara K.J.
  • Journal Title: International Geology Review (印刷中)
• [Journal Article] Lead, carbon and nitrogen isotope geochemistry of apatite-bearing metasediments from 〜3.8 Ga Isua supracrustal belt, West Greenland: (2005)
  • Author(s): Nishizawa M., Takahata N., Terada K., Komiya T., Ueno Y., Sano Y.
  • Journal Title: International Geology Review (印刷中)
• [Journal Article] Carbon isotopes and petrography of kerogens in ca. 3.5 Ga hydrothermal silica dikes in the North Pole area, Western Australia (2004)
  • Author(s): Ueno Y., Yoshioka H., Maruyama S., Isozaki Y.
  • Journal Title: Geochimica et Cosmochimica Acts 68 Pages: 573-589
• [Journal Article] Ion microprobe U-Pb dating and REE analysis of apatite from kerogen-rich silica dike from North Pole area, Pilbara Craton, Western Australia (2004)
  • Author(s): Nishizawa M., Terada K., Ueno Y., Sano Y.
  • Journal Title: Geochemical Journal 38 Pages: 243-254
• [Journal Article] 27億年前の黒色チャート中の微化石様球状炭質物 (2004)
  • Author(s): 塩田大, 上野雄一郎, 丸山茂徳
  • Journal Title: 月刊地球 26 Pages: 523-528
• [Journal Article] 約30億年前の微化石様有機物の顕微ラマン・赤外分光 (2004)
  • Author(s): 伊規須素子, 中嶋悟, 上野雄一郎, 丸山茂徳
  • Journal Title: 月刊地球 26 Pages: 517-522
• [Publications] Ueno Y., Yoshioka, H., Isozaki, Y., Maruyama S.: "Carbon isotopes and petrography of kerogens in 〜3.5-Ga hydrothermal silica dikes in the North Pole area, Western Australia"Geochmica et Cosmochimica Acta. 68. 573-589 (2004)
• [Publications] Nishizawa M., Sano, Y., Ueno Y.: "Ion microprobe U-Pb dating and REE analysis of apatite from kerogen-rich silica dike from North Pole area, Pilbara Craton, Western Australia"Geochemical Journal. (In press). (2004)
• [Publications] Ueno Y.: "Ion microprobe analysis of graphite from ca. 3.8 Ga metasediments, Isua supracrustal belt, West Greenland : Relationship between metamorphism and carbon isotopic composition"Geochmica et Cosmochimica Acta. 66. 1257-1268 (2002)
• [Publications] Ueno Y.: "Early Archean (ca. 3.5 Ga) microfossils and 13C-depleted carbonaceous matter in the North Pole area, Western Australia : Field occurrence and geochemistry"Geochemistry and the Origin of Life (Nakashima et al. eds.). 203-236 (2002)