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初期地球環境が作り出した前生物的有機圏

研究課題

研究課題/領域番号 24244084
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関東北大学

研究代表者

掛川 武  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60250669)

研究分担者 古川 善博  東北大学, 大学院理学研究科, 助教 (00544107)
関根 利守  広島大学, 大学院理学研究科, 教授 (70343829)
研究期間 (年度) 2012-05-31 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
47,710千円 (直接経費: 36,700千円、間接経費: 11,010千円)
2014年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2013年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2012年度: 29,250千円 (直接経費: 22,500千円、間接経費: 6,750千円)
キーワード前生物 / 初期地球 / アミノ酸 / 核酸塩基 / リボース / 生命起源 / 隕石衝突 / ペプチド / 衝撃
研究成果の概要

生命起源に関する前生物的有機分子生成実験を初期地球の情報を生かしながら取り組むことが本研究課題の目的である。具体的には初期地球環境で最も頻繁に起った鉱物・水反応(隕石衝突、海洋堆積物続成作用など)に着目し最新鋭の分析機器を導入し、本組織でしか行えない実験を行う。一段式火薬銃を用いた衝撃圧縮実験、ガスフローラインによる衝突蒸気雲再現実験、高圧炉によるペプチド生成実験、高アルカリ条件でのリボース生成実験を行った。その結果、多種アミノ酸、ペプチド、核酸塩基生成に成功した。リボースの選択的安定化にも成功した。生命起源研究の進展に寄与する重要な成果であった。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 12件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 東北地方太平洋沖地震による岩手,宮城,福島県沿岸域における津波堆積物の供給源2014

    • 著者名/発表者名
      奈良郁子、渡邊隆広、掛川武、山崎慎一、井上千弘、土谷範芳
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 123 号: 6 ページ: 871-882

    • DOI

      10.5026/jgeography.123.871

    • NAID

      130004813829

    • ISSN
      0022-135X, 1884-0884
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] グリーンランドで最古の生命の痕跡を発見2014

    • 著者名/発表者名
      掛川武
    • 雑誌名

      化学

      巻: 69 ページ: 73-75

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] グリーンランドで発見された最古の生物活動の痕跡2014

    • 著者名/発表者名
      掛川武
    • 雑誌名

      Isotop News

      巻: 723 ページ: 12-15

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shock compression of Fe-Ni-Si system to 280 GPa: Implications for the composition of the Earth’s outer core2014

    • 著者名/発表者名
      8.Zhang Y.J., Sekine T., He H.L., Yu Y., Liu F.S., Zhang M.J.
    • 雑誌名

      Geophy. Res. Lett.

      巻: 41 号: 13 ページ: 4554-4559

    • DOI

      10.1002/2014gl060670

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Equation of state for silicate melts: A comparison between static and shock compression2014

    • 著者名/発表者名
      10.Wakabayashi D., Funamori N., Sato T. and Sekine T.
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Miner.

      巻: 41 号: 5 ページ: 50-54

    • DOI

      10.1007/s00269-013-0650-0

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Equation of state for silicate melts : A comparison between static and shock compression2014

    • 著者名/発表者名
      D. Wakabayashi, N. Funamori, T. Sato, T. Sekine
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 41 号: 1 ページ: 50-54

    • DOI

      10.1002/2013gl058328

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks.2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohtomo, T. Kakegawa, A. Ishida, T. Nagase, M. T., Rosing
    • 雑誌名

      Nature Geoscience

      巻: 7 号: 1 ページ: 25-28

    • DOI

      10.1038/ngeo2025

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental investigation of formation of volatiles by heating of meteorite constituent materials in humid nitrogen2013

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Y., Samejima T., Nakazawa H., Kakegawa T
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 231 ページ: 77-82

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2013.11.033

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Stabilization of Ribose by Borate2013

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Y., Horiuchi M., Kakegawa T
    • 雑誌名

      Origins of Life and Evolution of Biospheres

      巻: 43 号: 4-5 ページ: 353-361

    • DOI

      10.1007/s11084-013-9350-5

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 隕石海洋衝突と有機物合成:生命起源のきっかけ2013

    • 著者名/発表者名
      掛川武
    • 雑誌名

      噴流工学

      巻: 30 ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] A chronology of the PY608E-PC sediment core (Lake Pumoyum Co, southern Tibetan Plateau) based on radiocarbon dating of total organic carbon2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Takahiro, Nakamura Toshiro, Kakegawa Takeshi and others
    • 雑誌名

      NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION B-BEAM INTERACTIONS WITH MATERIALS AND ATOMS

      巻: 294 ページ: 520-523

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2012.07.015

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abiotic formation of valine peptides under conditions of high temperature and high pressure.2012

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Y., Otake T., Ishiguro T., Nakazawa H., Kakegawa T.
    • 雑誌名

      Origins of Life and Evolution of Biospheres

      巻: 42 号: 6 ページ: 519-531

    • DOI

      10.1007/s11084-012-9295-0

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Last glacial to post glacial climate changes in continental Asia inferred from multi-proxy records (geochemistry, clay mineralogy, and paleontology) from Lake Hovsgol2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Watanabe、他3名、 Kazuho Horiuchi、 他2名
    • 雑誌名

      Global and Planetary Change

      巻: 88-89巻 ページ: 53-63

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2012.03.005

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水と岩石が支えた太古の生命2012

    • 著者名/発表者名
      掛川武
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 65 ページ: 767-769

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 南アフリカ・バーバトン地域ムーディーズ層群中の縞状鉄鉱層中におけるクロ ム濃集の空間的広がり2014

    • 著者名/発表者名
      石川 宏, 大竹 翼, 川井 洋二, 佐藤 努, 掛川 武
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Discovery of boron-rich metasediments in Isua Supracrustal Belt : RNA genesis in Hadean marine sediments ?2014

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Mishima, Takeshi Kakegawa
    • 学会等名
      Origin 2014
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Biogenic and abiogenic graphite in banded iron formations of Isua Supracrustal Belt2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kakegawa
    • 学会等名
      Origin 2014
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-07-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Discovery of Boron-Rich Metasediments in Isua Supracrustal Belt: Window to RNA Genesis?2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kakegawa
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 発表場所
      Sacramento, USA
    • 年月日
      2014-06-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Impact-induced D/L chiral changes of valine in early Earth’s oceans2014

    • 著者名/発表者名
      関根利守, 高瀬篤志, 古川善博, 掛川武, 小林敬道
    • 学会等名
      日本地球惑星連合年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 38億年前初期太古代岩石中に発見された最古の生命の痕跡2014

    • 著者名/発表者名
      大友 陽子 掛川 武
    • 学会等名
      日本地球惑星連合年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 南アフリカバーバートン地域ムーディーズ層(32億年前)に産出する砕屑性堆積岩の鉱物学的地球化学的研究2014

    • 著者名/発表者名
      川井 祥二 掛川 武
    • 学会等名
      日本地球惑星連合年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 南アフリカ・バーバトン地域に産出する約32億年前の縞状鉄鉱層におけるクロム濃集の空間的広がり2014

    • 著者名/発表者名
      石川 宏, 大竹 翼, 川井 祥二, 佐藤 努, 掛川 武
    • 学会等名
      日本地球惑星連合年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 秋田県奥奥八九郎温泉に産する炭酸塩・鉄・シリカ鉱物のSEMおよびTEMによる観察2014

    • 著者名/発表者名
      寺島 昇吾, 掛川 武
    • 学会等名
      日本地球惑星連合年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カナダオンタリオ州、ガンフリント層(19億年前)中の初生鉱物と続成作用による変化2014

    • 著者名/発表者名
      二階堂 映美, 掛川 武
    • 学会等名
      日本地球惑星連合年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The stability of amino acids in early ocean by meteorite impacts: Implication for chemical evolution of biomolecules2014

    • 著者名/発表者名
      梅田悠平, 関根利守 古川善博, 掛川 武, 小林 敬道
    • 学会等名
      日本地球惑星連合年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Polymerization of methionine: Ignition of sulfur metabolism?2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kakegawa
    • 学会等名
      日本地球惑星連合年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Cu-Zn ores in 2.7 Ga komatiite-basalt assemblages in Abitibi Greenstone Belt, Canada, and their associations to microbs2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kakegawa
    • 学会等名
      日本地球惑星連合年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of borate on the stabilization of pentoses2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Furukawa
    • 学会等名
      Gordon Conference
    • 発表場所
      Huston, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 地球が生み、地球が育てた生命2013

    • 著者名/発表者名
      掛川武
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張、千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 38億年前のグラファイトのSTEMのよる観察2013

    • 著者名/発表者名
      掛川武
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張、千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リボースの安定性に対するホウ酸の影響2013

    • 著者名/発表者名
      古川善博、堀内真愛、掛川武
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張、千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 衝撃波を用いたカルボン酸およびアンモニアからのアミノ酸合成2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木千月香、古川善博、小林敬道、関根利守、掛川武
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張、千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高温高圧下でのメチオニン重合に対するグリシン及びその分解物の影響: 海洋堆積物内における化学進化の可能性2013

    • 著者名/発表者名
      黄叡、古川善博、掛川武
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張、千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] モンモリロナイト-グリシン-水混合物を用いた開放系における加圧加熱実験2013

    • 著者名/発表者名
      小口健太郎、古川善博、掛川武
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張、千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 隕石海洋衝突によるアラニンの化学進化と酸素分圧の影響2013

    • 著者名/発表者名
      梅田悠平、関根利守、古川善博、掛川武、小林敬道
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張、千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 五炭糖の分解速度に対するケイ酸の影響2013

    • 著者名/発表者名
      新田祥子、古川善博、掛川武
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張、千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effects of oxide ions on the stabilization of pentoses2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Furukawa, M.Horiuchi, S.Nitta, T.Kakegawa
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Formation of glycine from carboxylic acid and ammonia by shock conditions: implication to chemical evolution in primitive oceans2013

    • 著者名/発表者名
      C. Suzuki, Y. Furukawa, T. Kobayashi, T. Sekine, T. Kakegawa
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effects of glycine on oligomerization of methionine under high temperature and high pressure2013

    • 著者名/発表者名
      R. Huang, Y. Furukawa, and T. Kakegawa
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] リボースの安定性に対するホウ酸およびケイ酸の影響2013

    • 著者名/発表者名
      古川善博、堀内真愛、新田祥子、掛川武
    • 学会等名
      地球化学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 隕石海洋衝突と有機物合成2013

    • 著者名/発表者名
      掛川武
    • 学会等名
      ウォータージェット学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 隕石衝突と還元ガス生成に対する水蒸気量の影響2012

    • 著者名/発表者名
      古川義博、関根利守、掛川武
    • 学会等名
      地球化学会
    • 発表場所
      博多
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of the Earth and life’s origin: fate of life to face geo-hazards2012

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kakegawa
    • 学会等名
      Global COE Final Symposium
    • 発表場所
      Sendai
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chromium Enrichment in sedimentary rocks deposited in shallow water in the 3.2 Ga Moodies Group, South Africa2012

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Ohtake, KakegawTakeshi
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 発表場所
      San Fransisco, U.S.A.
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Meteorite impacts on the early Earth and origin of life2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Furukawa, Toshimori Sekine, Takeshi Kakegawa
    • 学会等名
      Global COE Final Symposium
    • 発表場所
      Sendai
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 生命の痕跡を記録した太古の岩石2013

    • 著者名/発表者名
      掛川武
    • 総ページ数
      332
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-11-27   更新日: 2019-07-29  

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