| 研究領域 | 海底下の大河：地球規模の海洋地殻中の移流と生物地球化学作用 |
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| 研究課題/領域番号 |
23109701
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
柳川 勝紀 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (50599678)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 海底熱水系 / 熱水孔下生命圏 / 嫌気的メタン酸化 / メタン生成 |
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| 研究実績の概要 |
海底熱水系で見つかる（超）好熱菌は，熱水噴出孔下から運ばれてきたものであると考えられている．この熱水孔下生命圏については分子生物学や地球化学に基づく状況証拠が報告され始めているが，その直接証明に成功しているとは言えない．本研究では、統合国際深海掘削計画IODP Expedition 331で取得されたコア試料の微生物学解析を通し、中部沖縄トラフ伊平屋北海域の深海熱水噴出孔下に広がる海底下微生物圏の解明を試みた．前年度の解析で、原核生物由来のDNAの抽出とPCR増幅に成功し，熱水孔下の高温環境中においても検出されることを明らかにできた．その後の解析でコアの最深部にはHot Water Crenarchaeotic Group IVというアーキアが優占していることが分子系統解析から明らかになった．微生物の生息限界深度は分子生物学解析，培養，酢酸分解活性などからも支持された．その棲息環境は50-90℃であることが温度計で計測されているが，古地温からの推定では150℃付近の高温を記録していた．過去の高温熱水活動が現在の微生物生息範囲を制限していると予想される．浅部では活発な微生物活動が検出されており，特に嫌気的メタン酸化反応が現場のメタンの挙動を支配していることが同位体化学と放射性同位元素を用いた活性測定によって明らかにされた．嫌気的メタン酸化古細菌に特有の機能遺伝子であるmcrAを用いた解析を行ったところ，他の熱水活動域で検出される環境クローンと相同性が高く，高温環境下に特異的な嫌気的メタン酸化古細菌のグループが生息していることが示唆された．本結果により，中部沖縄トラフ伊平屋北海域の深海熱水噴出孔下には，海底熱水によって運ばれるメタンを利用することでエネルギーを獲得する生態系が存在することが明らかにされた．
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| 現在までの達成度 (段落) |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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