四種硫黄同位体から読む嫌気的硫黄代謝の進化

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19740310
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 地質学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 上野 雄一郎 東京工業大学, グローバルエッジ研究院, テニュアトラック助教 (90422542)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 地球史

研究概要

四種硫黄同位体分析法の高精度分析を確立し,岩石試料・湖水試料・微生物培養実験試料のそれぞれに適用した結果次のような事が明らかになった。35億年前の硫酸塩鉱物に含まれる硫化物の四種同位体組成から当時、硫酸還元菌が活動した証拠を得た。一方、光合成硫黄細菌活動の類似環境として現在の成層湖において昨年から湖水の硫酸・硫化水素の観測および採取試料の培養実験を行って来たが、その結果、硫黄細菌の光合成活動が活発な夏の成層期には湖水中で硫酸還元と硫黄の酸化が生じていることが明らかになった。さらに、その期間は特異な四種同位体分別が見られる事から、存在度の低い^<36>Sの分析を高精度に行う事によって過去の嫌気光合成生物による硫黄酸化活動を検知できる可能性を示唆する結果となった。

研究成果

• [雑誌論文] Quadruple sulfur isotope analysis of ca. 3.5 Ga Dresser Formation : new evidence for microbial sulfate reduction in the Early Archean. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno, S. Ono, D. Rumble, and S. Maruyama
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variability in the microbial communities and hydrothermal fluid chemistry at the newly-discovered Mariner hydrothermal field, southern Lau Basin. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Takai, T. Nunoura, J. Ishibashi, J. Lupton, R. Suzuki, H. Hamasaki, Y. Ueno, S. Kawagucci, T. Gamo, Y. Suzuki, H. Hirayama, and K. Horikoshi
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 113 G02031 ページ: doi:10.1029/2007JG000636
  • 査読あり
• [雑誌論文] High precision spectroscopy of ^<32>S, ^<33>S and ^<34>S sulfur dioxide : ultraviolet absorption cross sections and fractionation constants. (2008)
  • 著者名/発表者名: S.O. Danielache, C. Eskebjerg, M.S. Johnson, Y. Ueno, and N. Yoshida
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 113 D17314 ページ: doi:10.1029/2007JD009695
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon isotope chemostratigraphy of a Pc/C boundary section in the Three Gorge area, South China : Global scale prominent isotope excursions just before the Cambrian Explosion. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ishikawa, Y. Ueno, T. Komiya, Y. Sawaki, J. Han, D. Shu, Y. Li, S. Maruyama, and N. Yoshida
  • 雑誌名: Gondwana Research 14 ページ: 193-208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of 88Sr/86Sr mass-dependent isotopic fractionation and radiogenic isotope variation of 87Sr/86Sr in the Neoproterozoic Doushantuo Formation. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ohno, T. Komiya, Y. Ueno, T. Hirata, and S. Maruyama
  • 雑誌名: Gondwana Research 14 ページ: 126-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable carbon and sulphur isotope geochemistry of the c. 3490 Ma Dresser Formation hydrothermal deposit, Pilbara Craton, Western Australia. (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno
  • 雑誌名: In Earth's Oldest Rocks (ed. M. J. Van Kranendonk, R. H. Smithies, and V. Bennett) ページ: 879-896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Speciation and isotope ratio of nitrogen in fluid inclusions from seafloor hydrothermal deposits at 〜3.5 Ga : Implication for N cycle on the early Earth. (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Nishizawa, Y. Sano, Y. Ueno, and S. Maruyama
  • 雑誌名: Earth and Planetary Sciences Letters 254 ページ: 332-344
  • 査読あり
• [学会発表] 太古代から原生代への大気変動と微生物進化(招待講演) (2008)
  • 著者名/発表者名: 上野雄一郎
  • 学会等名: アストロバイオロジーワークショップ
  • 発表場所: 湘南国際村
  • 年月日: 2008-12-20
• [学会発表] Stable Sulfur and Carbon Isotope Biogeochemistry of Early Archean Hydrothermal system. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno
  • 学会等名: 7th International Symposium for Subsurface, Microbiology
  • 発表場所: Granship Shizuoka
  • 年月日: 2008-11-16
• [学会発表] High Precision Spectroscopy of ^<32>S, ^<33>S and ^<34>S Sulfur Dioxide : Ultraviolet Absorption Cross Sections and Fractionation Constants (2008)
  • 著者名/発表者名: S.O. Danielache, C. Eskebjerg, M.S. Johnson, Y. Ueno, N. Yoshida
  • 学会等名: International Symposium of Isotopomer 2008
  • 発表場所: Nihon Kagaku Miraikan, Odaiba, Tokyo
  • 年月日: 2008-10-07
• [学会発表] Geological Sulfur Isotope Distributions and MIF originated from SO2 photolysis (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno, M.S. Johnson, S.O. Danielache, C. Eskebjerg, N. Yoshida
  • 学会等名: International Symposium of Isotopomer 2008
  • 発表場所: Nihon Kagaku Miraikan, Odaiba, Tokyo
  • 年月日: 2008-10-05
• [学会発表] Biological fractionations of quadruple sulfur isotopes in a stratified lake. (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Nakagawa Y. Ueno, N. Yoshida
  • 学会等名: International Symposium of Isotopomer 2008
  • 発表場所: Nihon Kagaku Miraikan, Odaiba, Tokyo
  • 年月日: 2008-10-05
• [学会発表] Photochemical mechanisms of S-MIF and Archean/Proterozoic boundary events, From Genome to Snowball Earth, Metazoan Evolution and Habitable Planets : Multidisciplinary Relations (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno, M.S. Johnson, S.O. Danielache, C. Eskebjerg, A. Pandey, N. Yoshida
  • 発表場所: Nihon Kagaku Miraikan, Odaiba, Tokyo
  • 年月日: 2008-09-30
• [学会発表] 二酸化硫黄の光解離と太古代原生代境界の硫黄同位体異常(招待講演) (2008)
  • 著者名/発表者名: 上野雄一郎、セバスチャンダニエラチェ、吉田尚弘、マシュージョンソン
  • 学会等名: 日本地球化学会年会
  • 発表場所: 東大駒場
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] 四種硫黄同位体比を用いた成層湖、深見池における季節変動解 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川麻悠子、上野雄一郎、吉田尚弘
  • 学会等名: 日本地球化学会
  • 発表場所: 東京大学教養学部、駒場
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] Spectroscopic and Stable Isotopic Fingerprints of Prokaryotic Fossils(招待講演) (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno
  • 学会等名: World Summit on Ancient Microscopic Fossils
  • 発表場所: University of California, Los Angeles, California, USA
  • 年月日: 2008-07-28
• [学会発表] Biological fractionations of quadruple sulfur isotopes in a stratified lake. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno, M. Nakagawa, and N. Yoshida
  • 学会等名: Goldschmidt Conference
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2008-07-18
• [学会発表] Quadruple Sulfur Isotope Analysis of 〜2.9Ga Pongola Supergroup(招待講演) (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Tsuruoka, Y. Ueno, T. Komiya, N. Yoshida and S. Maruyama
  • 学会等名: Goldschmidt Conference
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2008-07-18
• [学会発表] 原生代細菌化石中に残存する脂肪族炭化水素の起源 (2008)
  • 著者名/発表者名: 伊規須素子、上野雄一郎、下嶋美恵、中嶋悟、太田啓之、丸山茂徳
  • 学会等名: 日本地惑惑星星科学連合2008大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] 光化学反応によらないΔ^<33>S、Δ^<36>S値のバリエーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 上野雄一郎
  • 学会等名: 日本地惑惑星星科学連合2008大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] SO_2光解離と非質量依存同位体分別 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田尚弘、上野雄一郎、ダニエラチェセバスチアン
  • 学会等名: 日本地惑惑星星科学連合2008大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] 四種硫黄同位体を用いた湖水の物質循環解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川麻悠子、上野雄一郎、吉田尚弘
  • 学会等名: 日本地惑惑星星科学連合2008大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] Ultraviolet Absorption Cross Sections and Fractionation Constants. (2008)
  • 著者名/発表者名: S.O. Danielache, C. Eskebjerg, M.S. Johnson, Y. Ueno, N. Yoshida
  • 学会等名: EGU General Asssembly 2008
  • 発表場所: Austria Center, Vienna, Austria
  • 年月日: 2008-04-17
• [学会発表] Geological and Experimental Constraints on Multiple Sulfur Isotopic Composition of Archean Sulfate Aerosol.(招待講演) (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno and S.O. Danielache
  • 学会等名: Astrobiology Science Conference
  • 発表場所: Santa Clara Convention Center, California, USA
  • 年月日: 2008-04-16
• [学会発表] Geological and Experimental Constraints on Non Mass Dependent Sulfur Isotope Anomaly of Sulfate Aerosol.(招待講演) (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno
  • 学会等名: International Symposium on Water Isotopes and Climates
  • 発表場所: Univ. Nagoya, Japan
  • 年月日: 2007-12-04
• [学会発表] 30億年前の岩石の四種硫黄同位体分析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鶴岡昴、上野雄一郎、小宮剛、吉田尚弘、丸山茂徳
  • 学会等名: 質量分析学会同位体比部会
  • 発表場所: 北海道大学、札幌
  • 年月日: 2007-10-25
• [学会発表] Quadruple sulfur isotope analysis (32S/33S/34S/36S) of the deep-sea IheyaNorth hydrothermal field mid Okinawa Trough back arc basin (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueno, K. Takai, S. Nakawaga, N. Yoshida
  • 学会等名: Inter Ridge Theoretical Institute
  • 発表場所: Woods Hole, USA
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] 四種硫黄同位体から読む太古代の硫黄循環(招待講演) (2007)
  • 著者名/発表者名: 上野雄一郎
  • 学会等名: 大陸地殻セミナー
  • 発表場所: 産業技術総合研究所
  • 年月日: 2007-07-17