著者

澤木 佑介 佐藤 友彦 藤崎 渉 上田 修裕 浅沼 尚 丸山 茂徳

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.128, no.4, pp.549-569, 2019-08-25 (Released:2019-09-20)

参考文献数

61

被引用文献数

4 4

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The evolution of eukaryotes is one of the most important issues in the history of life. Paleontological studies discovered the oldest eukaryotic fossil from the Paleoproterozoic Francevillian Group in Gabon. To clarify specific features of ancient sedimentary basins in Gabon, geologic evidence for the Francevillian Group is summarized and a new geotectonic model is proposed. The model gives much weight to the upwelling of mantle plume, which can explain why the Francevillian basin only hosted natural reactors. The Great Oxidation Event in the Paleoproterozoic played an important role in not only the evolution of eukaryotes but also in the formation of natural reactors. Reductive weathering of the continental crust, which was affected by plume-related volcanisms, transported Uranium-rich minerals into sediments of the Francevillian Group without dissolution of Uranium. The subsequent oxidation event enabled uranyl ions to accumulate within an oxic failed rift basin, and settled large quantities of organic matter on the seafloor. Hydrothermal circulation within the Francevillian Group precipitated highly Uranium-rich ores, which became natural reactors at approximately 2.0 Ga, and might have influenced the evolution of eukaryotes in this basin. In a large sense, the degree of oxidation of the ocean-atmosphere system has been linked to the amount of sedimentary rocks. In that way, mantle overturn in 2.7 Ga, which created a large continental crust, was one of the crucial events that affected the evolution of eukaryotes.

著者

武山 尚生 高橋 佑歌 永田 祥平 澤木 佑介 佐藤 友彦 丸山 茂徳 金井 昭夫

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.129, no.6, pp.899-912, 2020-12-25 (Released:2021-01-18)

参考文献数

56

被引用文献数

2

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The origin of eukaryotic organisms is one of the most important questions in biology. So far, it has been suggested that eukaryotes are phylogenetically related to Archaea. Indeed, recent progress in archaeal genomic biology seems to have accurately determined the exact position of Archaea in the birth of the Eukaryota. In particular, identifying groups of archaeal species, such as the superphylum TACK and the Asgard archaea, has shown that primitive genes for eukaryotic signature proteins (ESP) already existed in the genomes of these archaeal species. Some ESPs are especially important, including actin and tubulin in the cytoskeleton and the ESCRT complex, which is involved in nuclear membrane formation. There have been many reports that eukaryotic intracellular organelles, such as mitochondria and chloroplasts, evolved from specific symbiotic bacteria. Moreover, eukaryotic genes are disrupted by intronic sequences, which must be removed or “spliced” and the exons connected after the primary transcript is generated, to make a mature functional mRNA. Recently, it has been suggested that the self-splicing factor in both bacterial and archaeal genomes, called “group II intron”, may cause gene disruption. In this review, the frontiers of genome biology are summarized in terms of the importance of prokaryotes (both Archaea and Bacteria) for the origin of Eukarya. From an Earth history perspective, how the increase in atmospheric oxygen concentration at 2.4-2.0 billion years ago may have contributed to the rise of the eukaryotes is discussed.

著者

藤崎 渉 澤木 佑介 横山 哲也 山本 伸次 丸山 茂徳

出版者

公益社団法人 日本分析化学会

雑誌

分析化学 (ISSN:05251931)

巻号頁・発行日

vol.64, no.5, pp.341-348, 2015-05-05 (Released:2015-06-09)

参考文献数

33

被引用文献数

3

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顕生代に起きたとされる5度の大量絶滅の原因を明らかにすることは生命と地球の共進化を明らかにする上で非常に重要な課題である.特に約2億年前のトリアス紀─ジュラ紀境界(T-J境界)で起きた大量絶滅の原因として,隕石衝突説や大規模火成活動説の相反する2説が主張されてきた.本研究ではこの大量絶滅事変の原因を特定するため,T-J境界前後の遠洋深海層状チャートの間に挟まれている頁岩を採取し,その内の28試料を用いて高精度白金族元素濃度測定を行った.Pd/Pt比とIr/Pt比の関係性,及び白金族元素濃度パターンから,T-J境界前後の白金族元素の濃集は大規模火成活動に伴う玄武岩からの混入によって説明できることが明らかになった.また化石記録と比較すると,白金族元素濃度(OsとPd)の最大濃集層はジュラ紀放散虫が出現するチャート層の1層準上位の頁岩層であることも明らかになった.これらのことは,T-J境界絶滅前後において大規模火成活動の寄与が大きかったことを示す.

著者

丸山 茂徳 横山 哲也 澤木 佑介 大森 聡一 鳴海 一成 ドーム ジェームズ 丹下 慶範

出版者

東京工業大学

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2014-07-10

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本計画研究班では、地球史研究から導かれる「生命誕生の器」としての原始地球表層環境を定量的に復元し、冥王代地球表層環境進化の過程を具体的に解明することを目的としている。H29年度の研究は主に5つのテーマで実施された。[1]生命誕生場と生命誕生のプロセスの解明:生命が誕生するためには、水があるだけでは不十分で、それ以外にも複数の環境条件が満たされることが必要である。そこで、諸条件の中から生命誕生場に必要な9つの条件を抽出してまとめた。[2]白馬地域の地質の継続調査と古環境の分類:冥王代類似環境としての白馬地域の特殊な水環境について比較分析し、水環境場を4つのタイプに分類した。白馬で特徴的な蛇紋岩熱水系温泉水は、高アルカリかつ水素ガスを大量に含んでおり、特に、H2を含むため貧酸素水であり、そのため冥王代型の微生物生態系が形成されていることが明らかになった。[3]オクロの自然原子炉の研究:ガボン国内の数地域で露頭周辺の調査を集中的に行い、最適と思われる掘削地点を三か所抽出した。[4]地球の起源と新たな太陽系惑星形成論の展開:太陽系進化の初期条件を決めるうえで、太陽系組成ガスから凝縮した最古の物質であるCAIの理解を深めることが重要である。そこで、始原的隕石ALLENDEに含まれる3種類のCAIに注目し、それらの核合成起源Sr同位体異常(μ84Sr)を高精度で測定した。その結果、μ84Sr値の大きさはFTA > Type B > FSの順であることが判明した。[5]継続的なブレインストーミングの実施:2件の国際ワークショップと4件の国内向けワークショップ実施した。

著者

丸山 茂徳 佐藤 友彦 澤木 佑介 須田 好

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.129, no.6, pp.757-777, 2020-12-25 (Released:2021-01-18)

参考文献数

28

被引用文献数

2

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Reported are the origins and chemistry of hot spring water unique to the Ohmi–Hakuba region in the northern Japan Alps, central north Honshu, where a variety of rock types, derived from accretionary complex formed in the Ediacaran (presumably ca. 620 Ma), are regionally exposed. One of the largest bodies of serpentinized peridotite in Japan intersects the Quaternary volcanic front. Featuring an unusual geochemistry, the resulting unique hydrothermal hot springs yield a high pH (ca. 10-11) and a continuous supply of H2. Research reveals four types of hot spring in the Hakuba region: (1) serpentinite hosted hot spring water, (2) high-salinity and carbonated water, (3) Archean type low pO2 hot spring water, and (4) acidic and sulfuric hot spring water with a H2S gas input from magma. The high alkali and H2-enriched hot spring water (Type 1) differs remarkably from other hot springs in this region. In terms of geochemistry, there is a dissolved oxygen content due to the production of abundant H2, which is the reason why a Hadean-type microbial community is present. The origins and evolution of life are closely related to atmospheric oxygen level. Generally, anaerobic microbes inhabit subsurface areas where free oxygen is limited, while oxygen adaptive creatures cannot survive in an anaerobic environment. This means anaerobic microbes have not evolved, and remain as “living fossils”. Hakuba OD1 is one of the most important candidates for the oldest form of life directly connected to LUCA, because it has survived in a Hadean-like environment since emerging. The next research target is the ecosystem in a H2-enriched environment without free oxygen.

著者

磯崎 行雄 澤木 佑介 佐野 有司 高畑 直人 尾上 哲治 石川 晃

出版者

東京大学

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2019-04-01

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カンブリア紀以降の古生代で3回の大量絶滅(オルドビス紀末、デボン紀後期、およびペルム紀末)がおきた。どれもグローバル寒冷化期に起きたが、その原因は未特定である。オルドビス紀末には大気CO2分圧が現世の10倍あったにもかかわらず大規模寒冷化がおきた。一方ペルム紀末絶滅時に地球外起源3Heが大量流入したことから、大量の星間塵の集中落下で寒冷化と絶滅がおきた可能性が指摘されている。本計画は、古生代の3回の大量絶滅と寒冷化との因果関係の解明を目的とし、過去の深海堆積物中の絶滅境界層から3He同位体異常などの地球外起源物質流入の定量的検出を試みる。主要絶滅事件に関する新たな統一的説明を目指す。

著者

藤崎 渉 上田 修裕 須田 好 佐藤 友彦 松井 洋平 澤木 佑介 横山 哲也

出版者

一般社団法人 日本地質学会

雑誌

日本地質学会学術大会講演要旨 第124年学術大会(2017愛媛) (ISSN:13483935)

巻号頁・発行日

pp.285, 2017 (Released:2018-03-30)

著者

田畑 美幸 上野 雄一郎 石川 智子 澤木 佑介 小宮 剛 吉田 尚弘 丸山 茂徳

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.55, pp.387-387, 2008

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マリノアン全球凍結(約630Ma)後が、初めて多様な多細胞生物が出現し、ガスキアス氷河期といわれる大規模な氷河期があった (Myrow .1999)生命史の中で最も重要なエディアカラ紀である。本研究では、環境変動と生物進化の関連性を解明するため、多くの化石の報告のある南中国の掘削試料の炭素・酸素同位体比を高解像度で分析し、当時の連続的かつ詳細な環境変動を解読した。本研究ではGasBench II & DELTA plus XLを用いて、掘削試料の分析を行った。分析の結果より、南中国のエディアカラ紀に相当する層には最下部、中部と上部の三つの大きな負の炭素同位体比変動が存在した。それぞれの負異常の最低値は最下部で約-10‰、中部で約-6‰、上部で約-10‰であった。また、酸素同位体比は平均-3‰で先行研究より非常に高い値であった。酸素同位体比は一般に変質を受けた場合大きく低下する。よって、得られた酸素同位体比はより初生的な酸素同位体比を残していると考えられる。以上の結果より、エディアカラ紀の炭酸と酸素の完全な地球化学層序を初めて復元した。エディアカラ紀中期に寒冷化が起きた定量的証拠を発見した。炭素同位体比の負異常はその寒冷化に伴い生物活動が低下した事を示している。この後、エディアカラ生物群が出現する事から、寒冷化という環境変動が動物の出現に大きな役割を果たした事を示唆する。