教育学部 TAKASHIMA CHIZURU 髙 島 千鶴 准教授 「太古の海洋環境の解明を目指した熱水環境における地球生命科 学的研究」 [キーワード] 熱水，水質分析，微生物，先カンブリア紀，古環境 地 球 の 歴 史 に つ い て 勉 強 し て み ま せ ん か ？ 研究紹介 ◆研究概要 地球が誕生して約 46 億年が経過しています．初めの 約 40 億年間で海洋が形成され，原始生命が誕生し，多 細胞生物にまで進化しました．この時代を先カンブリア 紀と呼びます．当時の地球環境については主に地質記録 を基に研究されていますが，よくわかっていないのが現 状です．先カンブリア紀の海洋環境を記録している 2 つ の縞状組織を持つ堆積物（縞状鉄鉱層とストロマトライ ト）は，長い年月の間に変質しており，初生的な情報を抽 出するのが困難であるためです． しかし，成分的にも組織的にも非常に似ている堆積物 は現在の温泉においても形成されています．そこで当研 究室は，現世の熱水環境を先カンブリア紀のアナログと して捉え，水質や堆積物及び微生物に焦点を当て研究し， 当時の地球環境の復元を目指しています． これまでの研究結果により，熱水環境の堆積物の沈殿や 組織には化学合成細菌群集や光合成細菌の代謝が大きく 影響していることが判明しています． まだまだケーススタディーは必要ですが，現世における 熱水環境の水-堆積物-微生物の関連性を明らかにするこ とで，先カンブリア紀の海洋環境や微生物群集の手がかり にしていきたいと考えています． （写真左）鹿児島県指宿市たまて箱温泉源泉 （写真右）鹿児島県霧島市塩浸温泉の調査風景 ◆今後の展望 古来より熱水環境は，保養や療養に用いられ，近年では 地熱発電の研究開発も進み，幅広く利用されています．ま た，熱水には多量のミネラル成分や微量元素が溶解してい ることから，金属資源としても高いポテンシャルを持って いると思います．今後はこの点に注目し，熱水の新たな活 用法を探っていきたいと考えています． （写真左）先カンブリア紀の縞状鉄鉱層 （写真右）先カンブリア紀のストロマトライト ◆研究内容 まず温泉の現地調査（水質測定や堆積物の観察）を行 い，水・堆積物・微生物をサンプリングし，研究室で分析 （水の溶存成分測定，堆積物の組織観察や鉱物同定，微 生物の遺伝子解析等）します．それらの結果を総合的に 解析し，温泉水や堆積物の生成過程を明らかにしていき ます． ◆その他の研究 当研究室では熱水環境以外にも，地域に根差した研究も 行っています．例えば，佐賀県の河川の水質と地質の関連 性や，佐賀県の化石について（佐賀県立宇宙科学館の学芸 員の方と共同）研究を進めています． 掲載情報 2017 年１月現在 理科教員を目指す方へ 一言アピール 地球の歴史や地球環境に興がある方，または自然科学に興味を持っている 方は，是非一緒に「地球」について研究をしましょう！ 産学・地域連携機構より 髙島准教授の研究は，堆積物の分析に微生物による影響を加味したこと，さらに水質や各地域 における堆積物の特質など，総合的視点から解析することです．本研究室で，太古の海洋環境 の復元を一緒に目指してみませんか？ 佐賀大学 佐賀大学 研究室訪問記 産学・地域連携機構 （佐賀県佐賀市本庄町１番地） （お問い合せ先） 国立大学法人 佐賀大学 学術研究協力部 社会連携課 TEL：0952-28-8416 E-mail：[email protected]
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