| 研究課題/領域番号 |
16H06022
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
白石 史人 広島大学, 理学研究科, 助教 (30626908)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | シアノバクテリア / 細胞外高分子 / ストロマトライト / スロンボライト |
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| 研究実績の概要 |
シアノバクテリアのEPSと石灰化の関係を明らかにするため，石灰化実験および天然試料の検討を行った．
昨年度から検討を行ってきた岡山県高梁市に見られるストロマトライトとスロンボライトについては，シアノバクテリアEPSの酸性度が堆積組織に差異を生む根本原因であることを突き止めた．その結果に基づいて原生代―顕生代境界での微生物炭酸塩転換イベントの原因を考察し，論文がScientific Reportsに掲載された．また温泉性炭酸塩堆積物についても検討を行い，極めて高いCaCO3過飽和度条件においてもシアノバクテリアEPSの酸性度が堆積組織を制御していることを明らかにした．これらの成果については，Chemical GeologyおよびSedimentologyに論文が掲載された．
一方の石灰化実験については，培養した4種類のシアノバクテリアについて，まず酸塩基滴定およびレクチン結合解析によってEPSに含まれる酸性官能基の定性・定量を行った．次に石灰化実験を行ったところ，4種類とも光合成によってCaCO3沈殿を誘導するが，形成される結晶形態は大きく異なっていることが明らかとなった．これらの結果から，シアノバクテリアの石灰化にはEPS特性が重要な役割を果たしていることが追認された．酸性EPSをもつScytonemaの石灰化試料からFIB加工によって超薄片を作成し，TEMおよびSTXMで観察を行ったところ，EPS上に晶出したのは方解石単結晶であったが，EPSに近接する部分にACCの特徴が見られた．ACCとEPSの境界にはカルボキシル基が不均一に濃集しており，このようなEPS中の高酸性度領域がACC前駆体の起点となり，その後の方解石結晶核形成を引き起こしたと推察される．他の3種類のシアノバクテリアも異なる特徴をもつCaCO3鉱物を沈殿させており，今後TEM・STXM観察を行う予定である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
天然試料の検討結果については予想を超えた成果が得られており，3編の主著論文が掲載された．石灰化実験の回収試料についても，予想だにしなかった結晶構造が次々に見いだされている．
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度以降は，まずScytonemaについて詳細なTEM観察を行う．次にPhormidium, Leptolyngbya, Spirulinaの実験回収試料についてFIB超薄片を作成し，TEM・STXM観察を行う．得られた結果をまとめ，論文を執筆する．
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