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

磷酸盐的氧同位素组成作为微生物磷代谢的无机生物标志物

• 批准号: 22K03799
• 负责人: 山口 耕生
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Toho University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03799/
• 关键词: リン酸; 酸素同位体; 地球史; バイオマーカー

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。

A study of the evolution of life, the traces of metabolism, the geological samples, the exploration of life, the importance of life, and the evolution of life. Organic geochemistry analysis, organic geochemistry, organic geochemistry, organic Brocks et al. 1999). The isotope composition of the acid compound is very useful for understanding the metabolism of the acid compound. The isotope exchange reaction after the formation of the acid complex is strongly suppressed. The above mentioned "sample contamination" is not only necessary but also widely used in chemical separation and purification. This study is aimed at improving the accuracy, simplicity and rapidity of the method for determining the isotopic composition of acid. This technique is used to excavate samples from Archaeozoic to Protozoic accumulation rocks, trace of metabolism, exploration of paleo-seawater temperature, and exploration of causes of great extinction at the end of the Cretaceous, as well as samples for the revival of ecosystems. To achieve the above objectives, the following system implementation plan is determined. 1) A re-examination of the logic of the analytical method and a proposal for an improved analytical method; 2) Determination of the recovery rate and the acid isotope composition of the acid in each refining stage; 3) Quantification of the amount of impurities and determination of the acid isotope composition in each refining stage; 4) Implementation of the acid addition recovery process for the known acid isotope composition; 5) Establishment of a standard sample for the analysis of the standard rock sample; 6) Analysis of test materials. This year, the above items are recorded in 1 and 2.