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地球最古の堆積岩に残存する生命の痕跡を再検討する

研究課題

研究課題/領域番号 21K03742
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17050:地球生命科学関連
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

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(超先鋭研究開発プログラム), 准研究副主任 (00518285)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード安定炭素同位体比 / 最古堆積岩 / グラファイト / 炭質物
研究開始時の研究の概要

本研究では,最古堆積岩中の炭質物の生物起源性について再評価する。岩石薄片中の個々の炭質物に着目し,光学顕微鏡観察・局所分析により,基質鉱物と炭質物の空間分布および炭質物の熟成度を考慮し,真に初生的な炭質物が有する安定炭素同位体組成を明らかにする。

研究実績の概要

本研究では、カナダ・ラブラドル地域から産出した約39.5億年前の堆積岩に保存されるグラファイトが生物起源であるか否かを再評価することを目的とする。そのために、個々のグラファイト粒子に着目し、二次元高分解能二次イオン質量分析法(NanoSIMS)でその炭素同位体比を明らかにする。具体的には、基質鉱物とグラファイトの空間分布およびグラファイトの熟成度を考慮し、真に初生的なグラファイトが有する炭素同位体比を明らかにすることを目指した。
今年度は、前年度までにNanoSIMS分析を行ったデータをとりまとめた。その結果、全体としてグラファイトの炭素同位体比は-30‰~7‰であった。炭素同位体比は、泥質岩、礫岩、チャートノジュールで鉱物に包有されるか否かに関わらず不均質であった。その一方、炭酸塩岩では比較的均質であった。また、大局的に見ると、岩相ごとに、泥質岩<礫岩=炭酸塩岩=チャートノジュールの大小傾向があった。先行研究(Tashiro et al., 2017)で報告された全岩の炭素同位体比に比べ、礫岩では重い値を示す傾向があり、泥質岩、炭酸塩岩とチャートノジュールでは概ね調和的だが一部で重い値が観察された。
以上の結果から、ラブラドル地域における堆積岩中の個々のグラファイトの炭素同位体比は大きなバリエーションを持つことがわかった。本地域の炭酸塩の炭素同位体比は-3.8‰~-2.6‰と報告された(Tashiro et al., 2017)ことから、炭酸塩とグラファイト間の炭素同位体比の差が20‰を超える粒が存在する。これらのことから、本地域のグラファイトの一部は無機的に生成された可能性があるが、一部は生物起源であると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

R5年度より勤務先は同一だが、雇用された職員となり個人研究以外の業務に携わるようになった。また、自身と子(未就学児および小学生)が感染症に罹り、医師から自宅待機を指示された期間が複数回あった。これらのことが重なり、当該研究課題に十分な時間を割くことができなかった。
年度当初の計画のうち、前年度までに取得した同位体比データをとりまとめ、学会で発表することはできた。しかし、炭素同位体比が得られた試料に対する基質鉱物の化学分析については、データ取得に留まり、データ解析や学術論文執筆には至らなかったので、やや遅れていると評価する。

今後の研究の推進方策

これまでに得た結果をとりまとめ、成果を学会・学術論文等で公表できるようにする。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 箱根温泉・大涌谷の「黒たまご」黒色物質の起源推定2023

    • 著者名/発表者名
      木村凜太朗,萬年 一剛, 熊谷 英憲, 松井 洋平, 伊規須素子,高野 淑識
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 72 号: 7.8 ページ: 249-256

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.72.249

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2023-07-05
    • 関連する報告書
      2023 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] Spectroscopic and Biophysical Methods to Determine Differential Salt‐Uptake by Primitive Membraneless Polyester Microdroplets2023

    • 著者名/発表者名
      Chen Chen、Yi Ruiqin、Igisu Motoko、Sakaguchi Chie、Afrin Rehana、Potiszil Christian、Kunihiro Tak、Kobayashi Katsura、Nakamura Eizo、Ueno Yuichiro、Antunes Andre、Wang Anna、Chandru Kuhan、Hao Jihua、Jia Tony Z.
    • 雑誌名

      Small Methods

      巻: 7 号: 12 ページ: 2300119-2300119

    • DOI

      10.1002/smtd.202300119

    • 関連する報告書
      2023 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] Domain-level Identification of Single Prokaryotic Cells by Optical Photothermal Infrared Spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Igisu Motoko、Miyazaki Masayuki、Sakai Sanae、Nakagawa Satoshi、Sakai Hiroyuki D.、Takai Ken
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 38 号: 4 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME23052

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 西オーストラリア・ピルバラ地塊における太古代(3.0Ga)大型球状アクリタークの産出について2023

    • 著者名/発表者名
      杉谷健一郎、石田章純、伊規須素子、安藤卓人、橋口未奈子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] NanoSIMSを用いたカナダ・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炭素同位体測定2023

    • 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130年学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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