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堆積物の残留磁化獲得過程における生物学的作用の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K13896
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 層位・古生物学
研究機関東京大学

研究代表者

山崎 俊嗣  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (80344125)

研究分担者 鈴木 庸平  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00359168)
七山 太  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 上級主任研究員 (20357685)
清家 弘治  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (20645163)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード走磁性バクテリア / 生物源マグネタイト / 磁石化石 / 海底堆積物 / 残留磁化 / 岩石磁気 / 磁鉄鉱 / 赤色粘土 / メタゲノム / 堆積残留磁化 / 岩石磁気学 / 海洋地質学 / 地球微生物学
研究成果の概要

日本海及び北西太平洋の堆積物とマリアナトラフ金属硫化物試料の岩石磁気学的及び微生物学的分析により、涙滴状型のマグネタイトを生成するNitrospirae門の走磁性バクテリアは酸化・還元境界付近が好適環境であるのに対し、他の形態のマグネタイトを作る他の門の走磁性バクテリアは、酸化・還元境界にかかわらず生息しているらしいことが明らかとなった。生物源マグネタイトの形態は、堆積物の化学的環境の指標となる。堆積物の残留磁化獲得において、Nitrospirae門の走磁性バクテリアの存在は磁化獲得の時間的な遅れの原因となり得る。

研究成果の学術的意義や社会的意義

深海底堆積物における走磁性バクテリアの生態はこれまでほとんど研究されていなかったが、本研究により、涙滴状形態のマグネタイトを生成するNitrospirae門の走磁性バクテリアが酸化・還元境界付近に多く生息することが判明し、生物源マグネタイトの形態は、堆積物の古環境指標として役立つことが明らかとなった。また、従来の堆積残留磁化獲得機構に関するモデルでは、生物源マグネタイトの寄与は考慮されていなかったが、走磁性バクテリアの存在が磁化獲得のタイミングの遅れに関わっている可能性が明らかとなった。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Inverse Magnetic Susceptibility Fabrics in Pelagic Sediment: Implications for Magnetofossil Abundance and Alignment2019

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Usui, Toshitsugu Yamazaki, Toshitaka Oka, Yuho Kumagai
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 124 号: 11 ページ: 10672-10686

    • DOI

      10.1029/2019jb018128

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependence of bacterial magnetosome morphology on chemical conditions in deep-sea sediments.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, T., Suzuki, Y., Kouduka, M., Kawamura, N.
    • 雑誌名

      Earth Planet. Sci. Lett.

      巻: 513 ページ: 135-143

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2019.02.015

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eukaryotic diversity in late Pleistocene marine sediments around a shallow methane hydrate deposit in the Japan Sea2017

    • 著者名/発表者名
      Kouduka M.、Tanabe A. S.、Yamamoto S.、Yanagawa K.、Nakamura Y.、Akiba F.、Tomaru H.、Toju H.、Suzuki Y.
    • 雑誌名

      Geobiology

      巻: 15 号: 5 ページ: 715-727

    • DOI

      10.1111/gbi.12233

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ecological and genomic profiling of anaerobic methane-oxidizing archaea in a deep granitic environment2017

    • 著者名/発表者名
      Ino Kohei、Hernsdorf Alex W、Konno Uta、Kouduka Mariko、Yanagawa Katsunori、Kato Shingo、Sunamura Michinari、Hirota Akinari、Togo Yoko S、Ito Kazumasa、Fukuda Akari、Iwatsuki Teruki、Mizuno Takashi、Komatsu Daisuke D、Tsunogai Urumu、Ishimura Toyoho、Amano Yuki、Thomas Brian C、Banfield Jillian F、Suzuki Yohey
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 12 号: 1 ページ: 31-47

    • DOI

      10.1038/ismej.2017.140

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Potential for microbial H2 and metal transformations associated with novel bacteria and archaea in deep terrestrial subsurface sediments2017

    • 著者名/発表者名
      Hernsdorf Alex W、Amano Yuki、Miyakawa Kazuya、Ise Kotaro、Suzuki Yohey、Anantharaman Karthik、Probst Alexander、Burstein David、Thomas Brian C、Banfield Jillian F
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 11 号: 8 ページ: 1915-1929

    • DOI

      10.1038/ismej.2017.39

    • NAID

      120006502083

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Changing Abundance of Magnetofossil Morphologies in Pelagic Red Clay Around Minamitorishima, Western North Pacific2017

    • 著者名/発表者名
      Usui Yoichi、Yamazaki Toshitsugu、Saitoh Masafumi
    • 雑誌名

      Geochemistry Geophysics Geosystems

      巻: 18 号: 12 ページ: 4558-4572

    • DOI

      10.1002/2017gc007127

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 放射性元素による汚染浄化に応用可能な長期固定機構の発見2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木庸平
    • 雑誌名

      Isotope News

      巻: 749 ページ: 12-16

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 急激な地球温暖化は海洋生態系に何をもたらすのか? ~化石 DNA による近過去の復元と将来予測への挑戦~2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木庸平
    • 雑誌名

      Japan Geoscience Letter

      巻: 13 ページ: 20-22

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Correlations of magnetosome-related genes in Nitrospirae genomes to magnetosome geometry and redox stratification in deep-sea environments2019

    • 著者名/発表者名
      Nakano, S., Kato, S., Kouzuka, M., Yamazaki, T., and Suzuki, Y.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 帯磁率異方性による赤色泥中の生物源磁鉄鉱の定向配列推定2019

    • 著者名/発表者名
      臼井洋一、山崎俊嗣、岡壽崇、熊谷祐穂
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第146回総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DRM lock-in depth and magnetofossils2018

    • 著者名/発表者名
      山崎俊嗣、櫻本晋洋、堀内一穂、菅沼悠介
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 深海環境に生息する磁性細菌の探索と生態と進化の解明2018

    • 著者名/発表者名
      中野晋作、加藤真悟、砂村倫成、幸塚麻里子、山崎俊嗣、鈴木庸平
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The discovery and comparative genome characterizations of magnetosome-bearing bacteria from a deep-sea metal sulfide chimney.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakano, S., Kato, S., Sunamura, M., Kouduka, M., Yamazaki, T., Suzuki, Y.
    • 学会等名
      6th International Meeting on Magnetotactic Bacteria 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Changing abundance of magnetofossil morphologies in pelagic red clay2018

    • 著者名/発表者名
      Usui, Y., Yamazaki, T., Saitoh, M.
    • 学会等名
      2018 AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dependence of bacterial magnetosome morphology on chemical conditions in deep-sea sediments2017

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, T., Suzuki, Y., Kouduka, M., Kawamura, N., Usui, Y.
    • 学会等名
      International Workshop on paleo-, rock and environmental magnetism
    • 発表場所
      高知大学海洋コア総合研究センター、高知県、南国市
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 赤色粘土中の生物源マグネタイトの低温酸化2017

    • 著者名/発表者名
      山崎俊嗣、穴井千里
    • 学会等名
      高知大学海洋コア総合研究センター平成28年度共同利用・共同研究成果発表会
    • 発表場所
      高知大学海洋コア総合研究センター、高知県、南国市
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Diversity and metabolic and genomic characteristics of prokaryotes in deep granitic rock independent of photosynthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微生物細胞の局在化で解明する地球規模で進行する鉱物―水反応のフロント2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木庸平
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] DRM lock-in depth and magnetofossils2017

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, T.
    • 学会等名
      International Conference on Rock Magnetism 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 遠洋性赤色泥中の生物源磁鉄鉱の形状と含有量の変動2017

    • 著者名/発表者名
      臼井洋一、山崎俊嗣、斎藤誠史
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第142回総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Dependence of bacterial magnetosome morphology on chemical conditions in deep-sea sediments2016

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, T., Suzuki, Y., Kawamura, N.
    • 学会等名
      2016 AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      米国、サンフランシスコ
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底堆積物中の生物源マグネタイトの低温酸化2016

    • 著者名/発表者名
      山崎俊嗣、穴井千里
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第140回総会・講演会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス、福岡県、福岡市
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Distribution of bacterial magnetites in deep-sea surface sediments and variations of magnetosome morphology with chemical conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, T., Suzuki, T., and Kawamura, N.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会(国際セッション)
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場、千葉県、千葉市
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 西部赤道太平洋の海底堆積物における堆積残留磁化獲得深度の検討2016

    • 著者名/発表者名
      櫻本晋洋、山崎 俊嗣、木元克典、宮入陽介、横山祐典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場、千葉県、千葉市
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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