2021 Fiscal Year Annual Research Report
分光学的手法による先カンブリア時代微化石分類のための有機分子の探索
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19J40214
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
伊規須 素子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 特別研究員(RPD)
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| Project Period (FY) |
2020-01-06 – 2023-03-31
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| Keywords | 有機質微化石 / 赤外分光分析 / STXM-XANES分析 / 先カンブリア時代 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、形態的特徴と化学的特徴を合わせることで、先カンブリア時代微化石の起源生物に制約を与える新しい指標を得ることを目指す。そのために、これまでに顕微赤外分光分析を行った試料に対して、走査型透過X線顕微鏡－軟X線吸収端近傍構造（STXM-XANES）分光分析を用いた構造解析を行い、微化石を構成する有機物の化学結合状態をマイクロスケールからナノスケールで明らかにすることを計画した。また、本研究で扱う試料に対して不十分だった顕微赤外分光法の空間分解能を向上させる技術として、光熱変換赤外分光法（O-PTIR）に着目し、サブミクロンスケールでの赤外分光分析に着手した。
まずSTXM-XANES分析では、中国・貴州省甕安から産出した約5.8億年前の微化石を用いた。特に球状微化石は形態的に巨大硫黄酸化細菌・藻類・動物胚・原生生物等と解釈されており、特に最古の動物胚と解釈されたことにより注目を浴びてきた。本研究では、球状微化石を含む形態的に異なる3種類の微化石に対して、岩石薄片中の微化石構造から約100nm厚のFIB切片を抽出し、高エネルギー加速器研究機構でSTXM観察を行い、C-XANESスペクトルを取得する。今年度は形態的に藻類と解釈される微化石の分析を行った結果、微化石はサブミクロンサイズの有機物から成ることが分かった。C-XANESスペクトルからは、脂肪族炭素に富み、芳香族炭素をほとんど含まないことが示唆された。
次に、O-PTIR分析ではレーザーを用いるため、試料に熱的ダメージを与える可能性がある。そのため、これまでに顕微赤外分光分析を行った試料に対して試験測定を行った。試料への熱的ダメージの影響が観察されない測定条件を検討し、その条件で試料からサブミクロンの空間分解能でスペクトルが得られることを確かめた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた研究計画は実施できたので、おおむね順調に進展していると評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、FIB-SEMを用い、微化石を含む岩石薄片から厚さ100nm程度の切片を作成し、STXM-XANES分析を実施する。また、これまでに顕微赤外分光分析を行った試料に対してO-PTIR分析を実施し、サブミクロンの空間分解能で従来の顕微赤外分光法と同等のスペクトルを得られることを検証する。
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