Asia Research News 2021

PEOPLE

WEAVING A TALE OF EARLY-EARTH ECOSYSTEMS

見えない生態系が残した物語を紡ぐ 火山や湖、温泉の物質からは数十億年前に存在した微生物の生態系が見えてくると 語るのは、東京工業大学・地球生命研究所（ELSI）の中川麻悠子特任助教。異分野の 研究者たちと共に微生物の作り出した成分を解析する傍ら、 ラボマネージャーとして 国内外の訪問者サポートや最先端の機材の管理などを行っている。 特に、初期地球の嫌気環境から現在のよ うな酸素のある環境に変化していった時 に、生態系がどのような機能や物質、 エネ ルギーを必要とし、安定かつ効率的に循 環させるためにどのように対応していっ たのかを視覚的・数値的に描くことを目 指しています。

Credit: Soichiro Takemoto

Ｑ:なぜ微生物の研究をしようと思った のですか？

高分解能安定同位体質量分析装置を管理する中川先生。 ラボマネージャーとし て、実験室装置の管理、分析相談や補助を行う他、自身の研究にも活用している。 Ｑ:先生が行っている微生物の研究から どんなことが分かりますか？ 「環境と微生物生態系」 をキーワードに、 環境と調和した生態系の物質循環の理 解を試みています。湖や温泉などの自然 環境の調査を行い、 その環境に適応した 生態系を営む微生物群集の種の組成と、 それらの競争・共生関係を、 環境物質に含 まれる 「安定同位体」 の比率や遺伝子情 報で 解析します。

作られたのかわかると、当時生息してい た生物の様子もわかってきます。 例えば、約34億年前の岩石から有機物 の塊が発見されたという報告があります。 調べてみると、炭素同位体元素の割合が 生物の作る割合に近かったことから、 この 時代に生物がいたことがわかりました。 こ れらのデータを積み重ねていくことで当 時の地球環境や生物の情報を復元する 手法を開発できないかと考えています。

私はもともと生物や自然が好きで、生物 がどういうしくみで生きているのかがとて も気になっていました。微生物は肉眼では 見えませんが、様々な場所で働き、影響を 与えています。微生物の働きはとても興 味深いもので、 自分でもっと理解したいと 思い、研究者になりました。

Ｑ:最近の研究結果と、現在行っている プロジェクトついて教えてください 国際共同研究プロジェクトでは、 コスタリ カの火山域周辺にある噴出口や温泉の 地質学的、化学的、生物学的分析を行い ました。私は温泉水の炭素同位体比分析 を担当し、地球深部から表層へ輸送され る炭素循環解析のためのデータを出しま した。他の研究機関とのデータと合わせて 解析したところ、地球深部から表層へ二 酸化炭素が供給されている量がこれまで

ASIA RE SEA RC H N EWS

同位体は地球上の物質を構成する元素 の中にある粒子です。 それぞれの元素で は、異なる重さの同位体が、安定した比率 で存在しています。 これを安定同位体比と 言います。 しかし、生物は軽い元素を取り こみやすいので、生物の中の重い同位体 元素の割合は、 自然環境の中よりも少なく なります。

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生物は環境中の元素を取り込み、代謝し、 身体を作ります。 そして生物は死骸になる と、DNAを含む分解しやすい有機物から 分解されるため、遺伝情報を堆積岩から 取り出すことは難しくなります。 しかし、分 解されにくい有機物の安定同位体比な どの化学的情報は数十億年残ります。残 っている有機物がどのような代謝によって

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Credit: Mayuko Nakagawa

秋田県奥奥八九郎温泉へのフィールド調査にて、温泉から湧き出るガス を採取している様子。

Further 中川麻悠子 | m.nakagawa@elsi.jp information 東京工業大学 地球生命研究所（ELSI） 世界トップレベル研究拠点プログラム （WPI）