2 0 0 0 OA エポキシ樹脂固定法を用いた深海用光源とチャージポンプの開発
- 著者
- 小栗 一将 山本 正浩 豊福 高志 北里 洋
- 出版者
- 国立研究開発法人海洋研究開発機構
- 雑誌
- JAMSTEC Report of Research and Development (ISSN:18801153)
- 巻号頁・発行日
- vol.21, pp.7-15, 2015-09-01 (Released:2015-10-10)
- 参考文献数
- 17
- 被引用文献数
- 1 2
海洋観測機器の製作コストやランニングコストを下げるため,プリント基板をエポキシ樹脂に直接固定し,水中や海底で使用するLED光源とチャージポンプを開発,それぞれ耐圧試験や実海域での作動を確認した.LED光源は水深約9200 mの海底に5回投入したが,物理的な破損もLEDの故障も生じなかった.この光源を基に製作したものをトンガ海溝,ホライゾン海淵(水深10800 m)の海底で使用,堆積物直上の様子や底生生物活動のハイビジョン撮影に成功した.チャージポンプには圧力に弱い電解コンデンサが必要なため,樹脂で固定する前にコンデンサをカプセルで覆い,人工的な気泡の中に配置することで圧力から保護する手法を開発した.この手法で樹脂固定して製作したチャージポンプと赤色LEDを,伊平屋北熱水フィールド(水深1053 m)内の人工熱水噴出孔における深海電池の発電実験に供した.結果,LEDの点灯により発電が確認された.エポキシ樹脂は海水,温度,圧力,光などによって劣化することが知られているが,深海環境における強度や透明度の変化についての知見はいまだ乏しいため,長期設置と強度試験による寿命の推定が今後の課題となろう.
1 0 0 0 OA 蛍光プローブによる炭酸塩鉱物の形成/溶解場の2次元可視化
- 著者
- 川野 潤 大澤 康太朗 豊福 高志 長井 裕季子 田中 淳也 永井 隆哉
- 出版者
- 日本地球惑星科学連合
- 雑誌
- 日本地球惑星科学連合2019年大会
- 巻号頁・発行日
- 2019-05-17
To understand the formation or dissolution mechanism of crystal in aqueous solution, it should be important to analyze the local condition of solution just around dissolving or growing crystal. Recently, we have succeeded to visualize the distribution of pH and ionic concentration around carbonate minerals dissolving in inorganic environment, by using the fluorescent probe. In the present study, we have tried to apply this technique to the formation process of calcium carbonate.Calcium carbonate was synthesized by the counter diffusion method, in which calcium chloride and sodium carbonate solutions were counter-diffused through an agarose gel matrix containing the fluorescent probe like 8-hydroxypyrene-1,3,6-trisul-fonic acid (HPTS). We observed under a microscope that pH in the middle part of gel first increased gradually with time and turn downward after crystals formed. The counter diffusion method with gel media for the carbonate synthesis has attracted attention as a valid tool in the study of biomineralization because the calcification sites in some organisms were recently suggested to have the features of a highly viscous sol or gel matrix. Therefore, the detail observation of the local condition around forming calcium carbonate in gel matrix could provide new insights into the knowledge of biomineralization mechanisms.
1 0 0 0 OA 一点法を用いた微量海水のアルカリ度簡易手分析法
- 著者
- 菅 寿美 坂井 三郎 豊福 高志 大河内 直彦
- 出版者
- 国立研究開発法人海洋研究開発機構
- 雑誌
- JAMSTEC Report of Research and Development (ISSN:18801153)
- 巻号頁・発行日
- vol.17, pp.23-33, 2013 (Released:2013-11-30)
- 参考文献数
- 21
- 被引用文献数
- 3
近年,生物石灰化機構を調べる研究において,生物の殻と生育している環境水中の炭酸系とのつながりが注目されるようになり,炭酸系を継続的に分析する必要性が高まってきた.試水中の炭酸系を把握するためには,pHとアルカリ度とを分析するのがもっとも簡便である.これは飼育実験のように採水量がごく少量に限られる試水に適用するにも都合が良い.本報告では,海洋化学の分野で用いられているアルカリ度の一点法をもとに,試水量を1 mLにまで減らした分析手法を提案する.重量測定により量り取り量を補正すると,アルカリ度の繰り返し精度は相対標準偏差で0.1~0.2%となった.重量補正なしでは相対標準偏差で0.1~1.0%となった.参照海水を常に試水間に挟み分析することにより,日々の値の系統誤差は補正できることがわかった.この手法を用いれば,pHメータのみを用いて,微量な試水中の炭酸系を生物石灰化メカニズムの解明に十分な精度で継続的に知ることができる.
- 著者
- 石村 豊穂 角皆 潤 長谷川 四郎 中川 書子 大井 剛志 北里 洋 菅 寿美 豊福 高志
- 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 2013年度日本地球化学会第60回年会講演要旨集
- 巻号頁・発行日
- pp.18, 2013 (Released:2013-08-31)
底生有孔虫殻の同位体組成は海洋環境指標として有用であるが,同位体非平衡(vital effectなど)の複雑さや,分析技術の限界という問題点があった.本研究では微量炭酸塩安定同位体比測定法を用いて個体別同位体組成を明らかにし,有孔虫という分類群全体の同位体非平衡の特徴を理解することをめざした. 分析結果から,種内の個体分散が小さい種ほど直接的に低層水のδ13C・δ18Oを推定する指標となることがわかった.また,殻重量が重く成長度合いが高い個体ほど,一個体でも環境指標として有効な指標となることがわかった.一方,有孔虫全体で同位体非平衡の特徴を図示すると,種毎で検討するよりも,有孔虫という分類群全体で捉えることにより,そのトレンドが明確に浮き彫りになることがわかる. また本研究では,vital effectが強い種でも同位体組成の個体分散をもとにして底層水の安定同位体組成を推定することが可能であることもわかった.
1 0 0 0 OA 深海底生物群集における有孔虫ゼノフィオフォアの生態的な役割と有孔虫初期進化の解明
本研究では,ゼノフィオフォアの餌資源利用形態や他の微小生物との生態的な関係を明らかにするために,分子系統解析,細胞な微細構造の観察,炭素・窒素安定同位体比分析を行った。現場培養実験では,炭素ラベルしたグルコースと窒素ラベルした珪藻(Pseudonitzschia sp. NIES-1383)を現場培養装置に添加し, 2日間の培養を試みた。その結果,ゼノフィオフォアは,突発的な沈降有機物に素早く反応し,餌資源を効率的に捕集し利用することで,急速な成長を促すことが示唆された。
本研究は,硫化水素存在環境に生存する有孔虫類を例として,真核単細胞生物への微生物の共生について理解するとともに,「硫化水素が飛躍的な生物進化を誘引する」仮説を検証する道筋を作ることを目的とする。研究は,(1)嫌気的な環境に生息する有孔虫にはどのような微生物が共存するのか?(2)微生物は何をきっかけとして,どのように取り込まれるのか?(3)微生物は細胞内で何をしているのか?(4)微生物が細胞内にいることは有孔虫の殻にどのような影響を与えるのか?について形態、分子両面から検討する。また、微生物生態学的なアプローチも試みる。研究材料は,夏季に硫化水素に充満した環境が出現する非調和型汽水湖である鹿児島県甑島なまこ池,京都府阿蘇海,静岡県浜名湖に生息する有孔虫Virgulinella fragilisを用いた。遺伝子および細胞のTEM観察の結果、この種には、細胞膜近傍にγ-プロテオバクテリア(硫黄酸化細菌)が分布し、細胞の中心には、浮遊珪藻スケルトネマに由来する葉緑体が多量に取り込まれていた。一方、模式地であるニュージーランド・ウェリントン港に生息するVirgulinella fragilisは、酸化的な環境であるにもかかわらず、γ-プロテオバクテリアと葉緑体が細胞内に分布していた。ただし、葉緑体は珪藻コシノディスカスに由来するものであった。これらのデータは、有孔虫が共生微生物をまわりの環境から取り込むことを示した。共生体の機能は、硫黄酸化細菌が硫化水素の無毒化、葉緑体が窒素固定と推定されているが、現在検討中である。有孔虫への細胞内共生は、Virgulinellaだけでなく、貧栄養の超深海に生息するステルコマータを持つ軟質殻有孔虫や近縁グループのグロミア属の細胞にも見られる。しかし、これらの共生微生物が何をしているのかという機能の解明は今後の問題として残った。