Oxygen isotope compositions of phosphate as an inorganic biomarker for microbial phosphorus metabolism

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生命の進化を考える上で、リン代謝の痕跡を地質学的試料から探ることは極めて重要である。しかしながら、有機地球化学分析に基づく有機バイオマーカーには、リン代謝の記録は残りにくいだけでなく、堆積後の続成作用や変成作用や試料採取や化学分析等の際に様々な汚染（コンタミネーション）を被りやすい（e.g., Brocks et al. 1999）という問題がある。リン酸塩鉱物の酸素同位体組成は、リン代謝を把握するための無機バイオマーカーとして、非常に有用なツールである。リン酸塩鉱物は、形成後の同位体交換反応も極力抑えられる。上記のような「試料汚染」は受けにくいものの、分析の際に複雑で多段階の化学分離と精製が必要となるため、残念ながら普及していない。そこで本研究では、リン酸塩の酸素同位体組成の測定法の高精度化・簡便化・迅速化を主な目的とした研究を提案する。この手法を、太古代～原生代の堆積岩掘削試料に応用することによってリン代謝の痕跡と古海水温を探り、白亜紀末の恐竜大絶滅の原因となった天体衝突の爆心地の試料に応用して生態系復活のバイオマーカーとして用いる。上記目的を達成するため、以下の系統的な実験計画を策定した。１）従来分析法の論理的再検討に基づく改良分析法の提案； ２）各精製段階でのリン酸塩の回収率と酸素同位体組成の測定； ３）各精製段階での不純物量の定量と酸素同位体組成の測定； ４）酸素同位体組成が既知のリン酸の添加回収実験の実施； ５）標準岩石試料の繰り返し分析によるラボ用標準試料の確立； ６）実試料の分析。本年度は、上記項目の１、２を実施することができた。