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太陽系最古の生命の痕跡を探す

研究課題

研究課題/領域番号 20K20937
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関高知大学 (2021)
東京大学 (2020)

研究代表者

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)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード初期生命 / 炭素同位体 / ラブラドール堆積岩 / 火星隕石 / 窒素同位体
研究開始時の研究の概要

今から約40億年前に形成された火星隕石ALH84001と同時期にあたる地球のカナダ・ラブラドール堆積岩の微量元素や同位体組成を分析することで、太陽系最古の生命が生まれた環境を比較検討する。具体的には両者に含まれる炭酸カルシウム鉱物とリン酸カルシウム鉱物に対象を絞り、二次元高分解能二次イオン質量分析計を用いて、炭酸塩とリン酸塩中の炭素質包有物の炭素同位体比と炭素/窒素を測定する。その結果に基づき、生命の痕跡について議論する。

研究成果の概要

本研究の目的は、太陽系最古の生命の痕跡を探すことである。化石が残らないような古い地質記録から生命の痕跡を探すには、安定炭素同位体が用いられてきた。しかし古い時代の生命の痕跡はとても小さく従来の方法で分析することは困難であった。そこで、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を駆使することにより、約40億年前の地球の岩石から生命の痕跡を見つけることに成功し、約40億年前の火星の岩石でも同様の分析結果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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みならず、人が持つもっとも本質的な問題である。本研究では、火星隕石から生命の痕跡として想定される同位体比と矛盾しない測定結果を得た。このことは、一般社会に大きなインパクトを与えるだけでなく、生命が誕生した環境を調べる上で、重要な情報を提供してくれる。さらにここで開発した分析手法は地球科学だけでなく生命科学の分野にも応用の可能性を秘めている。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] NanoSIMS Analysis of Rare Earth Elements in Silicate Glass and Zircon: Implications for Partition Coefficients2022

    • 著者名/発表者名
      Shi Lanlan、Sano Yuji、Takahata Naoto、Koike Mizuho、Morita Takuya、Koyama Yuta、Kagoshima Takanori、Li Yuan、Xu Sheng、Liu Congqiang
    • 雑誌名

      Frontiers in Chemistry

      巻: 10 ページ: 844953-844953

    • DOI

      10.3389/fchem.2022.844953

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Buchan type metamorphism in the Pingtan-Dongshan metamorphic belt, SE China: Evidence from combined EMP monazite and U-Pb zircon ages of mica schists2021

    • 著者名/発表者名
      Lin Jian-Wei、Lee Chi-Yu、Chen Cheng-Hong、Kato Takenori、Sano Yuji、Naoto Takahata
    • 雑誌名

      Journal of Asian Earth Sciences

      巻: 218 ページ: 104891-104891

    • DOI

      10.1016/j.jseaes.2021.104891

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sulfur assimilation in corals with aposymbiotic and symbiotic zooxanthellae2021

    • 著者名/発表者名
      Higuchi Tomihiko、Tanaka Kentaro、Shirai Kotaro、Yuyama Ikuko、Mezaki Takuma、Takahata Naoto、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology Reports

      巻: 13 号: 2 ページ: 98-103

    • DOI

      10.1111/1758-2229.12908

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] NanoSIMS U-Pb dating of fossil-associated apatite crystals from Ediacaran (~570 Ma) Doushantuo Formation2020

    • 著者名/発表者名
      Chung Chuan-Hsing、You Chen-Feng、Schopf James William、Takahata Naoto、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Precambrian Research

      巻: 349 ページ: 105564-105564

    • DOI

      10.1016/j.precamres.2019.105564

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evidence for early asteroidal collisions prior to 4.15 Ga from basaltic eucrite phosphate U-Pb chronology2020

    • 著者名/発表者名
      Koike Mizuho、Sano Yuji、Takahata Naoto、Iizuka Tsuyoshi、Ono Haruka、Mikouchi Takashi
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 549 ページ: 116497-116497

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2020.116497

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] カナダ・ラブラドル地域から産出した初期太古代堆積岩中のグラファイトの安定炭素同位体比分析の予察的結果2021

    • 著者名/発表者名
      伊規須素子, 田中健太郎, 高畑直人, 小宮剛, 佐野有司, 高井研
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ガンフリント微化石の微量元素ナノスケール分析による初期原生代生命圏元素循環の推定2021

    • 著者名/発表者名
      石田章純, 笹木晃平, 掛川武, 高畑直人, 佐野有司
    • 学会等名
      JpGU 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] New morphotypes, cell-wall structures, and elemental distribution of the Gunflint microfossils2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki K., Ishida A., Takahata N., Sano Y. and Kakegawa T.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New morphotypes, cell-wall structures, and elemental distribution of the Gunflint microfossils2020

    • 著者名/発表者名
      笹木晃平, 石田章純, 高畑直人, 佐野有司, 掛川武
    • 学会等名
      JpGU 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] カナダ・ラブラドール地方の堆積岩の年代測定2020

    • 著者名/発表者名
      須藤克誉, 鹿児島渉悟, 高畑直人, 佐野有司, 澤木佑介, 小宮剛, David Bekaert, Michael Broadley, Bernard Marty
    • 学会等名
      JpGU 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2023-01-30  

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