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2008 年度 実績報告書

始生代地球における初期生命進化を導いた地質-生物相互作用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18684027
研究機関独立行政法人海洋研究開発機構

研究代表者

高井 研  独立行政法人海洋研究開発機構, 極限環境生物圈研究センター, プログラムディレクター (80359166)

キーワード生命の起源 / 初期生命進化 / 熱水活動 / 冥王代 / 太古代 / 超マフィック岩 / 水素生成 / エネルギー代謝
研究概要

本研究は、「{超マフィック岩-熱水活動-水素-ハイパースライム}リンケージ(UltraH^3リンケージ)が,地球史のごく初期に生命の起源の場を準備し,引き続き初期生命生態系の誕生を導き,現在に至るまでその生態系を支えてきた」とする独自の作業仮説を,分野横断型研究アプローチにより検証することを目的とする。
上記目的の達成のため、1 初期海底熱水系のモダンタイプとしての現世の低・中途拡大中央海嶺域における海洋地殻の不均一性に支配されるUltraH^3リンケージへのフィールドワークによる検証、2 現世および始生代の超マフィック岩(かんらん岩,コマチアイト),マフィック岩(玄武岩,ドレライト,はんれい岩)を用いたUltraH^3リンケージに対する実験室内再現実験による検証による具体的な諸過程の解明を目指した。
<実験に基づいたUltraH^3リンケージの検証>実験に基づく検証に関しては、実際の海水を模して塩化ナトリウム,塩化マグネシウム試薬を用いて合成した人工海水を用いた蛇紋岩化高温高圧実験システムを確立した。その確立した実験システムを用いて、世界で初めて、「始生代超マフィック岩」であるコマチアイトの熱水反応より水素が生成することを証明した。
<フィールドワークに基づいたUltraH^3リンケージの検証>インド洋中央海嶺かいれいフィールドにおけるUltraH^3リンケージの存在様式が、従来の単純なマントルかんらん岩の海底面への露出に起因する場(例えばRainbow、Logatochez、Lost Cityといった大西洋中央海嶺の典型)とは大きく異なり、「かんらん石に富んだはんれい岩」のようなモホ遷移帯付近におけるマントルとマグマの相互作用にて特異的に形成される岩石においても形成される場であることを明らかにした。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Igneous, alteration and exhumation processes recorded in abyssal peridotites and related fault rocks from an oceanic core complex along the Central Indian Ridge.2009

    • 著者名/発表者名
      Morishita, T., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Petrology (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Serpentinized troctolites exposed near the Kairei Hydrothermal Field, Central Indian Ridged Insights into the origin of the Kairei hydrothermal fluid supporting a unique microbial ecosystem.2009

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K., et al.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Sciences Letter (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geological background of the Kairei and Edmond hydrothermal fields al ong the Central Indian Ridge: implications of their vent fluids' distinct chemistry.2008

    • 著者名/発表者名
      Kumagai, H., et al.
    • 雑誌名

      Geofluid 8

      ページ: 239-251

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 熱水循環が支える海底下微生物生態系2008

    • 著者名/発表者名
      高井研
    • 雑誌名

      バイオインダストリー 25

      ページ: 18-26

  • [学会発表] 先カンブリア代の知られざる大進化:地球最古の生態系誕生から多細胞生物の誕生まで2008

    • 著者名/発表者名
      Takai, K.
    • 学会等名
      日本地質学会第115年学術大会
    • 発表場所
      秋田大学手形キャンパス
    • 年月日
      2008-10-22
  • [学会発表] 最古の生態系はどのような熱水系で繁栄したか:ウルトラエッチキューブリンケージ仮説2008

    • 著者名/発表者名
      高井研
    • 学会等名
      2008年度日本地球化学会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2008-09-17
  • [図書] 「深海に四〇億年前の世界を見た!」2008

    • 著者名/発表者名
      爆笑問題
    • 総ページ数
      138
    • 出版者
      講談社

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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