有孔虫殻のMg/Ca微小分布マッピングによる水温の日較差・季節変動解読の試み

尝试通过绘制有孔虫壳中镁/钙的微分布来解读水温的昼夜和季节变化

基本信息

批准号：
16740294
负责人：
豊福高志
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,過去の水温の季節変化・日較差を復元するために,安定した条件下で有孔虫の飼育実験を行い,殻中のマグネシウム(Mg)含有量の微小分布を測定し,石灰化中の水温条件が元素の分布に与える影響を明らかにすることを目的とした.実験室内で水温を10〜23℃の3条件設定し成長させ,飼育試料と野外で成長した天然試料のマグネシウムとカルシウムの含有量をEPMAを用いて定量した.飼育水温が高いほど有孔虫殻のMg/Caの平均値が高い値を示し,両者間には一次式で近似できる相関関係が観察された.天然の試料ではチャンバー毎に平均値が異なった.チャンバー毎のMg/Caの平均値の変化は,現場で記録された水温変動と一致した.これは,有孔虫殻のチャンバー毎のMg/Caの平均値は水温の時系列的な変化を記録していることを示している.飼育・天然の両試料において,微小部位毎のMg/Caは大きくばらついた.飼育試料のMg/Caの変位を水温の変動に換算すると20℃に相当する.また天然試料の方が変位が大きかった.実験室内では水温を一定に保っているにもかかわらずMg/Caの変位があるのは,ばらつきが水温によるものではないことを示唆している.変位の空間分布はモザイク状で,系統的な濃度勾配は見られなかった.顕微鏡下でチャンバーフォーメーションを観察したところ,石灰化は殻全体で一様に進行するわけではないことがわかった.石灰化の過程で細胞内のpHや母液のMg/Caが変化したと考えれば,Mg/Caの分布が一様でないことを説明できる.天然の試料のほうが変位が大きいことは,現場の水温変動の影響も被っているためと考えられる.すなわち,有孔虫殻のMg/Caの変位は細胞内の環境と周囲の水温の双方の影響を受けるのである.実験室内の観察によれば,有孔虫は数時間から半日かけて新しいチャンバーの形を整え,その後数日間石灰化がつづく.もし種毎の固有のMg/Caの変位がわかれば,石灰化の間の水温の変化の大きさを読みとることができる.

在这项研究中，为了重建过去的季节和昼夜水温变化，我们在稳定条件下进行了有孔虫饲养实验，测量了贝壳中镁（Mg）含量的微小分布，旨在阐明水温的影响。水温条件对氧化过程中元素分布的影响。目的是在实验室中在10至23°C的三种水温条件下生长，并使用EPMA量化饲养样品和田间生长的天然样品的镁和钙含量。饲养水温越高，镁和钙含量越高。有孔虫壳中 Mg/Ca 的平均值较高。在两个值之间观察到可以通过线性方程近似的相关性。在天然样品中，各个室的平均值不同。现场记录了每个室的 Mg/Ca 平均值的变化。与有孔虫壳室内的水温波动一致。每个样品的 Mg/Ca 平均值表明记录了水温的时间序列变化。无论是栽培样品还是天然样品，当 Mg/Ca 位移换算时，每个微点的 Mg/Ca 变化很大。融入水温波动，相当于20℃。而且，天然样品的位移较大。即使在实验室中保持水温恒定，Mg/Ca 也存在位移，这一事实表明这种变化不是由水温引起的。位移的空间分布。是马赛克，有系统的集中。当我们在显微镜下观察腔室形成时，我们发现钙化在整个壳中并没有均匀地进行，在钙化过程中，细胞内的pH和母液Mg/Ca发生了变化。这解释了为什么有孔虫外壳中Mg/Ca的分布不均匀。自然样品中位移较大的原因被认为也是受到现场水温波动的影响。也就是说，有孔虫壳内Mg/Ca的位移量受细胞内环境和周围水温的影响。根据实验室观察，有孔虫在数小时至半天的时间内调整新室的形状，钙化持续数天。如果已知每个物种独特的Mg/Ca位移，则其变化的幅度可以读取钙化期间的水温。