3 0 0 0 OA 初期地球における隕石衝突によるアミノ酸および核酸塩基の生成に関する研究
- 著者
- 古川 善博
- 出版者
- 一般社団法人日本地球化学会
- 雑誌
- 地球化学 (ISSN:03864073)
- 巻号頁・発行日
- vol.50, no.1, pp.1-9, 2016-03-25 (Released:2016-03-25)
- 参考文献数
- 60
- 被引用文献数
- 1
Emergence of life's building blocks on the prebiotic Earth should be the fundamental step to the origins of life. Geological evidences suggest that such organic compounds accumulated at some point in the time between 4.4 to 3.8 billion years ago. During this period, the flux of extraterrestrial objects was significantly higher than the subsequent periods. Such extraterrestrial objects might have provided substantial amounts of metallic iron to the surface of the Earth. Shock-recovery experiments simulating the impact-induced reactions of such iron-bearing objects suggest that hypervelocity oceanic impacts of meteorites form nucleobases and various amino acids as well as amines and carboxylic acids. High annual mass flux of such large objects suggests that the impact-induced formation was not negligible as a source of organic compounds on the early Earth. Further investigations on the impact-induced reactions and the nature of extraterrestrial objects would elucidate the fundamental step to the origin of life.
2 0 0 0 初期地球環境下リボース生成反応におけるホウ酸の影響
- 著者
- 堀内 真愛 古川 善博 掛川 武
- 出版者
- 日本地球化学会
- 雑誌
- 日本地球化学会年会要旨集
- 巻号頁・発行日
- vol.58, pp.121-121, 2011
リボースの生成は初期生命の形成において重要である.初期地球におけるリボース生成反応としてホルモース反応が提案されているがこの反応にはリボース前駆体が不安定であるという問題がある.これに対しホウ酸塩を添加するとリボース-ホウ酸錯体が形成され,リボースの安定性が向上することが提案されている.従来の分析法では反応の素過程とそれらに対するホウ酸の影響が明らかにされていない.そこで本研究ではLC/MSによる分析手法開発、さらにホルモース反応において不安定な前駆体であるグリセルアルデヒドの縮重合実験を行い,ホウ酸の影響を検証した. 分析条件開発の結果,2つの配位子交換カラムが適していることが明らかになり,開発した条件で実験生成物を分析したところ,ホウ酸塩を反応に添加した場合,グリセルアルデヒド-ホウ酸錯体が形成し,グリセルアルデヒドの減少率が低下した.これらの結果は, ホウ酸がグリセルアルデヒド-ホウ酸錯体を形成することで,グリセルアルデヒドの安定性を向上させ,ホウ酸が初期地球におけるリボース生成に貢献したことを示唆する.
RNAは、遺伝情報の蓄積と生体反応の触媒の両方を担う分子として、生命の起源に最も重要な生体高分子と考えられている。初期地球におけるRNA(前生物的RNA)の形成は、粘土鉱物や金属イオンを触媒として起こったと考えられているが、その形成過程や環境について統一的な見解が得られていない。本研究では、高分解能の原子間力顕微鏡(FM-AFM)を用いてRNA形成(ヌクレオチドの重合)過程における水の挙動を分子スケールで観察する。ヌクレオチド表面が金属イオンによって局所的に脱水すること、水の存在によって粘土表面にヌクレオチドが秩序的に吸着することを明らかにし、生命起源における水の重要なはたらきを明らかにする。
1 0 0 0 OA 火星衛星探査計画(MMX)により回収されるフォボスレゴリス試料の分析プロトコル
- 著者
- 藤谷 渉 古川 善博 菅原 春菜 馬上 謙一 Nancy L. Chabot 小池 みずほ 三浦 弥生 Frederic Moynier Sara S. Russell 橘 省吾 高野 淑識 臼井 寛裕 Michael E. Zolensky
- 出版者
- 一般社団法人日本地球化学会
- 雑誌
- 日本地球化学会年会要旨集 2020年度日本地球化学会第67回年会講演要旨集
- 巻号頁・発行日
- pp.88, 2020 (Released:2021-01-29)
火星衛星探査計画(MMX)は火星衛星フォボスからのサンプルリターン計画であり、2024年に探査機打上げを予定している。本計画では、コアリングおよび空気圧サンプリング機構により表層レゴリス試料を10 g以上回収することを目標としている。試料分析ワーキングチーム(SAWT)は現在、回収試料の分析プロトコルを作成中である。まず、試料の岩石鉱物学的観察、全岩化学組成および同位体組成から、フォボス材料物質の起源に関する情報を得る。フォボス表面で起こるプロセスは、希ガスの同位体比や試料表面の宇宙風化組織の詳細観察によって明らかになる。さらに、放射性核種による年代測定は、フォボス物質の変成作用など重要なイベントに時間的制約を与える。また、フォボスレゴリスには小天体衝突によって火星から放出された物質が少量含まれると予想されている。フォボス表面に存在するであろう火星物質は極めて貴重な試料であり、そうした物質をキュレーションの段階において発見するための手順・方法についても議論を進めている。
- 著者
- 関根 康人 高野 淑識 矢野 創 船瀬 龍 高井 研 石原 盛男 渋谷 岳造 橘 省吾 倉本 圭 薮田 ひかる 木村 淳 古川 善博
- 出版者
- 日本惑星科学会
- 雑誌
- 遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 (ISSN:0918273X)
- 巻号頁・発行日
- vol.21, no.3, pp.229-238, 2012-09-25
エンセラダスの南極付近から噴出するプリュームの発見は,氷衛星の内部海の海水や海中の揮発性成分や固体成分の直接サンプリングの可能性を示した大きなブレイクスルーであるといえる.これまでカッシーニ探査によって,プリューム物質は岩石成分と相互作用する液体の内部海に由来していることが明らかになったが,サンプリング時の相対速度が大きいこと,質量分析装置の分解能が低いことなどの問題があり,内部海の化学組成や温度条件,海の存続時間など,生命存在の可能性を制約できる情報は乏しい.本論文では,エンセラダス・プリューム物質の高精度その場質量分析とサンプルリターンによる詳細な物質分析を行うことで,内部海の化学組成の解明,初期太陽系物質進化の制約,そして生命存在可能性を探ることを目的とする探査計画を提案する.本提案は,"宇宙に生命は存在するのか"という根源的な問いに対して,理・工学の様々な分野での次世代を担う若手研究者が惑星探査に参入し結集する点が画期的であり,我が国の科学・技術界全体に対しても極めて大きな波及効果をもつ.
1 0 0 0 OA 隕石の海洋衝突による初期地球の有機物生成
- 著者
- 古川 善博 関根 利守 大庭 雅寛 掛川 武 中沢 弘基
- 出版者
- 日本惑星科学会
- 雑誌
- 遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 (ISSN:0918273X)
- 巻号頁・発行日
- vol.18, no.4, pp.226-237, 2009-12-25
- 被引用文献数
- 1
生命の構成物質である,アミノ酸や核酸塩基,糖などの生物有機分子が生命誕生前の地球にどのように誕生したのかということは,生命起源解明の根幹を成す課題である.本稿では初期地球における隕石の海洋衝突による生物有機分子の生成について解説する.地球外物質の初期海洋への重爆撃は,後期重爆撃と呼ばれる38-40億年前に起きたと考えられている.著者らはこの現象を実験室で再現し,鉄,ニッケル,アモルファス炭素,水,窒素から有機物が生成するかどうかを明らかにするための衝突回収実験を行った.実験の結果,多種のカルボン酸,アミンおよびグリシンが生成することが明らかになった.この結果と衝突実験条件および有機物生成過程から隕石の後期重爆撃による生物有機分子の生成という,生命起源物質の新たな生成過程を示唆することとなった.