2004 Fiscal Year Annual Research Report
熱水噴出域に生息する好熱性微生物による硫黄代謝(循環)に関する研究
Project/Area Number |
03J09359
|
Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
中川 達功 東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(PD)
|
Keywords | 好熱性微生物 / 高温 / 硫酸塩還元菌 / 硫黄酸化菌 / 温泉 / 深海熱水噴出孔 / 低酸素 / 硫黄循環 |
Research Abstract |
本年度までの研究で、深海熱水噴出孔および陸上温泉に生息する好熱性微生物が関与する硫黄代謝について明らかにされた。マリアナ深海熱水噴出孔では始めて硫黄を主成分とする活動的チムニーが発見された。16SリボソームRNA遺伝子に基づく分子生態学的手法により、その表面や内部には硫黄を基本基質して利用できる微生物が優占していることが明らかにされた。現在、その成果は国際学術雑誌の査読を受けている。更に、質量分析装置を用いた硫黄安定同位体比測定および化学分析を行うことで、熱水噴出域(陸上温泉)に発達する微生物マットによる硫化水素や硫酸イオンの硫黄安定同位体分別効果が認められた。以前の研究により(Nakagawa and Fukui,2003,Appl.Environ.Microbiol.)、その微生物マット内には好熱性硫酸還元菌と硫黄酸化菌の優占的共存が明らかにされていることから、その硫黄安定同位体分別効果は硫酸還元菌と硫黄酸化菌によるものと考えられた。本研究で利用した陸上温泉は高温・極低酸素環境であり、原始地球の環境と類似していると考えられる。シアノバクテリアによる酸素大量発生の時期と考えられている地球誕生後25億年前より以前の地球化学進化における微生物の関与は比較的未知な部分が多い。しかしながら、安定硫黄同位体比の研究より、地球誕生後25億年前より以前にすでに生物学的硫酸還元による安定硫黄同位体比の分別が起こっていた証拠が得られている(Shen et al., 2001, Nature)。微生物マット内の好熱性硫酸還元菌と硫黄酸化菌は系統分類学的におおよそ34億年前には既に地球に存在していたと考えられる。従って、本研究は34億年前の生物および地球の双方の進化を理解する上で、非常に重要な知見がもたらした成果である。
|
Research Products
(2 results)