2017年10月15日日曜日

呑み助生物

ぼや川より
点滴を・ラッパ飲みする・細い腕
・・・早飲みするとイタい・・・

2017年 10月 4日国立研究開発法人海洋研究開発機構
海底下2キロメートルの石炭層に倍加時間が数百年以上の微生物群を発見
メチル化合物を食べながら海底炭化水素資源の形成プロセスに関与

概要
青森県八戸市の沖合約80kmの地点から採取された海底下約1.6 kmの泥岩層(頁岩、※2)と約2.0 kmの石炭層(褐炭、※3)に生息する地下微生物の代謝活性(何を取り込んで・何を出して・ど~やって生きてるか)を
超高分解能二次イオン質量分析器(NanoSIMS、※4)等を用いて分析
結果、泥岩層や石炭層に含まれる成分であるメチル化合物を代謝(取り込んでエネルギーを得て)、メタンや二酸化炭素を排出する地下微生物がいた
それらの微生物細胞の倍加時間(細胞数が倍に増えるのに要する時間)が、少なくとも数十年から数百年以上である
・・・すげ~、とんでもねえ時間軸
なので大陸沿岸の有機物に富む海底堆積物に生息する地下微生物群が
地層中に含まれる有機成分を持続的に分解し
地質学的時間スケールと空間規模で、石炭の熟成や天然ガス(メタン)の生成といった炭化水素資源の形成プロセスに重要な役割を果たしている
・・・酸素の生成みたい

手法・結果
青森県八戸沖の海底下1,606 mから採取された泥岩層と1,921〜2,000 mから採取された石炭層のサンプルを
無酸素環境下で滅菌されたガラス瓶に入れ
炭素(13C)・窒素(15N)・水素(2H)の安定同位体(※6)で標識されたメタノール(13CH3OH)、メチルアミン(13CH3NH2またはCH315NH2)、アンモニウムイオン(15NH4+)、重水(2H2O)を基質としてそれぞれ少量ずつ加え
現場環境に近い温度(泥岩層サンプルは37°C、石炭層サンプルは45°C)で暗所に静置
実験開始から30ヶ月後に、ガラス瓶の中に含まれるメタンや溶存無機炭素(二酸化炭素)の炭素・水素安定同位体組成を測定
次に、ガラス瓶から泥岩や石炭のサンプルを取り出し
サンプル中に含まれる微生物細胞をセルソーター(※7)を用いて分取・濃縮した
1細胞あたりに取り込まれた安定同位体の量を、超高空間分解能二次イオン質量分析器(NanoSIMS)を用いて測定
全窒素と全水素の量と、30ヶ月間に固定された15Nと2Hの量の割合から、細胞の倍加時間(※10)を推定したところ、数十年から数百年の時間がかかる
さらに、それらの細胞からゲノムDNAを抽出
次世代シーケンサーを用いて16S rRNA遺伝子断片(※8)の塩基配列を解読
微生物の多くが約2000万年前の陸域の森林土壌や浅海の堆積物環境にいた微生物につながる地下微生物だった
そして長期生存のための内生胞子(※11)を作る微生物種や、好熱性細菌と推測される微生物種があった

海底下約2 kmの石炭層に生息する微生物が、一般的に褐炭に多く含まれるメチル化合物を利用しながら超スロースピードで生育(または長期的に生命機能を維持)
海底下の炭素循環や炭化水素資源の形成プロセスに重要な役割を果たしている

ただ、そのような地下微生物は、海底下深部でどのようなメカニズムで生命機能を長期間維持するのか?
その生命生息可能限界はどこにあるのか?
そもそも過酷な地下環境で生命の進化は起きているのか?

※2 頁岩:
剥離(はくり)性の発達した泥質岩。剥離性には、堆積時の構造に起因するもの、埋没過程で現場圧力等により粘土鉱物が平行に配列した地層、脂質有機物の働きによるものがある
※3 褐炭:
石炭の品位が最も低い石炭。日本では燃料比1.0以下、発熱量は5,800-8,300kcal/kg以下。ふつう黒褐~帯褐黒色を呈し、暗炭が多く、非粘結。高品位の石炭と比べて、単位体積あたりに含まれる水分・腐食酸・酸素が多く、炭素が少ない。
※4 超高空間分解能二次イオン質量分析器(NanoSIMS):
高エネルギーの一次イオンビームを微生物細胞などの微小領域に照射し、試料表面から放出される二次イオンの質量スペクトルをイメージ分析する装置。
※6 安定同位体
炭素や窒素には、ごくわずかだが放射壊変しない安定同位体が含まれている。元素の周期律表に記されているように、一般に炭素は質量数12 の元素として、窒素は質量数14 の元素として広く知られているが、炭素の場合、そのおよそ1.1%が中性子を1つ多くもつ質量数13 の炭素原子(13C)であり、窒素の場合もそのおよそ0.4%が中性子を1つ多くもつ質量数15 の窒素原子(15N)である。
・・・
※7 セルソーター:
細胞を連続的に移動する小さい液滴の中に閉じ込め、レーザー光を利用した励起光を照射し、短時間(数秒から数分)に多量(数千個から数百万個)の細胞から発する蛍光を1個ずつ測定しつつ、細胞を分取する装置。
※8 16S rRNA遺伝子:
遺伝子翻訳(遺伝子配列に基づくタンパク質の合成反応)の場であるリボソームに含まれるRNAをコードするゲノム上の遺伝子(DNA)。リボソームとそこに含まれるRNAは全ての生物に存在しており、その遺伝子配列は進化学的な系統分類の指標として広く用いられている。
※9 メチロトローフ:
メタノールやメチルアミンなどのメチル基を持つ有機化合物(メチル化合物)を栄養源やエネルギー源として利用する細菌。
※11内生胞子
細胞内に作られる胞子のこと。胞子とは、細胞が比較的厚い膜に覆われ、外的なストレスに対して耐久性がある休眠状態に近い細胞形態のこと。適当な条件下で発芽し、単独で成長して新しい個体を形成することができる

・・・海底の熱水噴気孔にはメタン作って代謝してるのもいるよね

今日は~
エンセファラルトス アエムランス/Encephalartos aemulans
植替えてから成長が止まった
新しいハッパがでてこない
レキだけで植えたせい?
やっぱ、いわゆる土もいる?
で・赤玉を少々?足して植えなおし





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