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

使用光谱方法寻找用于前寒武纪微化石分类的有机分子

• 批准号: 19J40214
• 负责人: 伊規須 素子
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-01-06 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J40214/
• 关键词: 有機質微化石; 顕微赤外分光法; STXM-XANES分析; 先カンブリア時代; 光熱変換赤外分光法; 赤外分光分析; 顕微ラマン分光法; 微化石

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、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、微化石を構成する炭質物の化学結合状態をナノスケールで明らかにすることを計画した。前年度に引き続き、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、高エネルギー加速器研究機構でSTXM観察を行い、C-XANESスペクトルを得た。用いた3種類の微化石は赤外分光分析の結果が比較的類似する。STXM観察の結果、動物胚と解釈される2種類の球状微化石（Megasphaera, Megaclonophycus）は異なるC-XANESスペクトルを示した。MegasphaeraのC-XANESスペクトルは形態的に藻類と解釈される化石に類似した。それぞれの微化石の起源生物を解釈するには現生の生物やその続成変化について更に検討する必要があるが、本研究の結果は、これまでに得た顕微赤外分光分析の結果が類似する試料であっても、STXM観察を行うことで、更に化学的な分類が可能であることを示す。また、本研究で主に使用してきた顕微赤外分光法の空間分解能を向上させる手法として、光熱変換赤外分光法（O-PTIR）に着目した。本研究で着目する脂質の吸収帯を含む波数範囲（2800-3000cm-1）において、原核生物の２大ドメインである細菌・古細菌１細胞から赤外スペクトルを得ること及びドメイン識別が可能か検証した。10種類の細菌・古細菌の測定を行った結果、O-PTIR法は細菌のみならず古細菌でも１細胞から赤外スペクトルを得ることが可能であり、着目する指標についても従来の顕微赤外分光法で得られるそれと概ね同等であることが分かった。

This study で は, shape of 徴 と chemistry of 徴 を close わ せ る こ と で, first カ ン ブ リ ア era origins of microfossils の biological に restriction を and え る new し を い index to る こ と を refers す. そ の た め に, walkthrough through X-ray 顕 micro - soft X-ray lens suction 収 nearly alongside structure (STXM - XANES) spectrophotometer を with い た tectonic line analytical を い, microfossil を constitute す る carbonaceous material の chemical combination state を ナ ノ ス ケ ー ル で Ming ら か に す る こ と を project し た. Before the annual に lead き 続 き, globular microfossils を に containing む form different な る 3 kinds の microfossils に し seaborne て, high エ ネ ル ギ ー accelerator research institutions で STXM 観 を line い, C - XANES ス ペ ク ト ル を た. The <s:1> results of the infrared spectrophotometric analysis が of the た た3 types of <s:1> microfossils were similar to する. STXM観 examination <s:1> results, animal embryo と dissection される2 species of <s:1> globular microfossils (Megasphaera, Megaclonophycus) なる different なるC-XANESスペ <s:1> ト を を を show た. Megasphaera <s:1> C-XANESスペ ト ト た た に algae と dissolving される fossils に similar to た. そ れ ぞ れ の microfossils の biological origin を solution 釈 す る に は living biological や の そ の 続 become - に つ い て more に beg す 検 る necessary が あ る が, this research results の は, こ れ ま で に have た 顕 micro red outside the spectral analysis results の が similar す る sample で あ っ て も, STXM 観 examine を line う こ と で, more に chemical な classification が may で あ る こ と を す . ま た, this study で principal に し て き た 顕 micro outside red spectrometry の space decomposition can を upward さ せ る gimmick と し て change, sunlight - red spectrometry (O - PTIR) に mesh し た. This study with mesh す で る lipid の suction 収 帯 を む wave count van 囲 (2800-3000 - cm - 1) に お い て, 2 big ド prokaryotes の メ イ ン で あ る bacteria, archaea 1 cell か ら red outside ス ペ ク ト ル を must る こ と and び ド メ イ ン recognize が could か 検 card し た. Determination of 10 species の bacteria, archaea の を line っ た results, O - PTIR は bacteria の み な ら ず archaea で も 1 cell か ら red outside ス ペ ク ト ル を have る こ と が may で あ り, the mesh す る index に つ い て も 従 to の 顕 micro outside red spectrometry で must ら れ る そ れ と almost ね equal で あ る こ と が points か っ た.

项目成果

Organic matter in carbonaceous chondrite lithologies of Almahata Sitta: Incorporation of previously unsampled carbonaceous chondrite lithologies into ureilitic regolith

Almahata Sitta 碳质球粒陨石岩性中的有机物：将先前未取样的碳质球粒陨石岩性纳入脲质风化层中

• DOI: 10.1111/maps.13713
• 发表时间: 2021
• 期刊: Meteoritics &amp; Planetary Science
• 作者: Kebukawa Yoko;Zolensky Michael. E.;Goodrich Cyrena A.;Ito Motoo;Ogawa Nanako O.;Takano Yoshinori;Ohkouchi Naohiko;Kiryu Kento;Igisu Motoko;Shibuya Takazo;Marcus Matthew A.;Ohigashi Takuji;Martinez James;Kodama Yu;Shaddad Muawia H.;Jenniskens Peter;Sandfor
• 通讯作者: Sandfor

Heterogeneous nature of the carbonaceous chondrite breccia Aguas Zarcas Cosmochemical characterization and origin of new carbonaceous chondrite lithologies

碳质球粒陨石角砾岩 Aguas Zarcas 的非均质性质 新碳质球粒陨石岩性的宇宙化学特征和起源

• DOI: 10.1016/j.gca.2022.07.010
• 发表时间: 2022
• 期刊: Geochimica et Cosmochimica Acta
• 影响因子: 5
• 作者: Kerraouch Imene;Kebukawa Yoko;Bischoff Addi;Zolensky Michael E.;Wolfer Elias;Hellmann Jan L.;Ito Motoo;King Ashley;Trieloff Mario;Takahashi Yoshio et al.
• 通讯作者: Takahashi Yoshio et al.

Spatial distribution of organic functional groups in Ediacaran acritarchs from the Doushantuo Formation in South China as revealed by micro-FTIR spectroscopy

• DOI: 10.1016/j.precamres.2022.106628
• 发表时间: 2022-03-10
• 期刊: PRECAMBRIAN RESEARCH
• 影响因子: 3.8
• 作者: Igisu, Motoko;Ueno, Yuichiro;Takai, Ken
• 通讯作者: Takai, Ken

University of California, Santa Barbara(米国)

加州大学圣塔芭芭拉分校（美国）

• 发表时间: 2019

サブミクロン赤外分光装置を用いた原核生物１細胞分析の試み

使用亚微米红外光谱仪进行原核单细胞分析的尝试

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊規須 素子;宮崎 征行;酒井 早苗;高井 研
• 通讯作者: 高井 研