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有孔虫殻のマグネシウムの分布における石灰化過程とバイタルエフェクトの評価

有孔虫壳钙化过程及其对镁分布的重要影响评估

基本信息

批准号：
18740330
负责人：
豊福高志
金额：
$ 2.3万
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 Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

有孔虫殻のMg/Ca比は石灰化時の海水温に比例して変化する。近年は,古水温指標の一つとして定着してきた。一方で,有孔虫のMgの取り込み過程は依然としてよくわかっていない。炭酸塩の沈着の立場から見れば,Mgは石灰化を阻害する働きを持つためか,有孔虫殻に取り込まれているMg量は,無機的な沈着実験と比較してこ二桁ほど低い。また,殻内のMgの分布は不均一で,量や分布が種毎にも異なる。以上のことから,有孔虫のMg含有量は石灰化にリンクして,生物学的に厳密に制御されており,代謝の影響を強く被っていることが示唆される。そのため本研究では,まず有孔虫の化学環境が,石灰化過程と共にどの様に変化しているかを知るために,微小電極を用いて細胞内pHの直接計測や,カルシウム濃度やpHを定量できる蛍光指示薬を用いた観察を行い,石灰化時の細胞内環境の変化を記録した。その結果,有孔虫が,Ca濃度や,pHをきめ細かく制御する様子を,時系列的に観察することに成功した。具体的には,有孔虫は石灰化以外の時も,海水からCaイオンを抽出し,細胞内に小胞の形態で蓄え,殻を沈着する時にその小胞を石灰化部位にCaを輸送していた。また,石灰化中も海水からCaを取り込み続けていることがわかった。細胞内のCaを蓄積している小胞のpHは低く保たれており,石灰化部位でのみpHの上昇が見られた。これは,Caイオンが高濃度になっても,蓄積中は炭酸塩を自生させないようにして,目的の部位で沈着させるためであると考えられる。今後,以上のような観察結果と,殻中のMgの空間分布を考え合わせることで,石灰化の際のMgの統御が明らかになると考えられる。

The Mg/Ca ratio of foraminiferal shells varies with the temperature of seawater during calcification. In recent years, the paleo-water temperature index has been fixed. On the other hand, the foraminiferal Mg extraction process is still the same. The position of carbon acid deposition is different from that of magnesium, and the magnesium content of foraminiferal shell is different from that of inorganic deposition. The distribution of Mg in the shell is not uniform, and the quantity distribution is different for each species. The Mg content of foraminiferal is affected by calcification, biological control, and metabolic influence. In this study, the chemical environment of foraminifera was investigated, and the calcification process and the change in the intracellular environment were recorded. As a result, foraminifera,Ca concentration,pH and time series were successfully detected. Specifically, foraminiferal calcium transport occurs in the calcified part of the cell when it is not calcified, when it is extracted from seawater, and when it is calcified. In the middle of the lime, the sea water is separated from the Ca. Ca accumulation in the cells is maintained at low pH levels, while pH increases at calcified sites. In this case, the concentration of Ca is high, and the accumulation of Ca is self-generated. The target site is deposited. In the future, the above results show that the spatial distribution of Mg in the shell is examined, and the governance of Mg during calcification is examined.