Challenge to reveal ecosystem evolution: Compound specific isotope analysis on fossilized amino acids

揭示生态系统进化的挑战：化石氨基酸的复合特定同位素分析

• 批准号: 21K18650
• 负责人: ジェンキンズ ロバート
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18650/
• 关键词: 古生態系復元; 個別アミノ酸窒素同位体比分析; 古食性; 化石; 殻体内アミノ酸; 化石アミノ酸; 生態系; アミノ酸; 同位体; 食物連鎖

概要：本研究は，生物を構成する各アミノ酸の窒素同位体比分析に基づく栄養段階推定法を古生物（化石試料）に応用する試みである．令和4年度は化石試料の収集および化石への他生物の混入痕跡状況の把握に努めた．化石の収集：米国に分布する白亜系から保存良好な軟体動物化石を多数採集することができた．また，北海道に分布する新第三系から軟体動物化石とともに複数の鯨類化石を採集することに成功した．化石試料の保存性評価：本研究で実施する化石硬組織中のアミノ酸の窒素同位体比分析においては，他の生物による遺骸への混入がない試料を利用しなくては分析そのものに意味がなくなるため，遺骸への生物侵食を把握し，侵食部分を排除した分析試料を準備することが必須である．そこで，採集した試料（化石硬組織（貝殻，骨））について，断面研磨面や薄片を製作し，実体顕微鏡や偏光顕微鏡，走査型電子顕微鏡などによる観察を行って，化石の保存性とともに生物侵食について評価した．鯨類の骨化石については，骨外周部の多くの部分に微細な生物浸食痕が見られ，骨中央部には骨硬組織への直接的な生物侵食は見られなかった．また，骨の海綿組織部分の空隙（もともとは脂質などが充填されていたであろう部分）には，主に硫酸還元菌の活動によって沈殿するフランボイド状黄鉄鉱などが一部密集して存在していた．これら他の生物による混入部分を排除した粉末試料を作成し，令和5年度に実施するアミノ酸同位体比分析に供する準備を進めた．

概述：本研究是将基于构成生物体的各氨基酸的氮同位素比分析的营养级估算方法应用于古生物学（化石样品）的尝试。 2020财年，我们致力于收集化石样本，了解化石中混入其他生物的痕迹。化石收藏：我们能够从美国白垩纪地区收集到许多保存完好的软体动物化石。我们还成功地在北海道分布的新近纪系统中收集到了多种鲸类化石和软体动物化石。化石样品的保存评价：在本研究进行的化石硬组织中氨基酸的氮同位素比值分析中，除非使用未被其他生物污染的样品，否则分析本身就没有意义。了解遗骸的生物侵蚀情况，并准备样品进行分析，排除被侵蚀的部分。因此，我们将采集到的样品（化石硬组织（贝壳、骨骼））制备成抛光截面和薄片，并利用体视显微镜、偏光显微镜、扫描电子显微镜等进行观察，对化石的保存和生物侵蚀进行研究我们评估如下。对于鲸目动物骨骼化石，在骨骼外周的许多地方都观察到了生物侵蚀的细小痕迹，但在骨骼的中心部分没有观察到骨骼硬组织的直接生物侵蚀。另外，在骨的松质组织的空隙(原本充满脂质)中，主要通过硫酸盐还原菌的活性而析出的草莓状黄铁矿以密集的方式存在。我们制作了不含这些其他生物污染物的粉末样品，并为将于 2021 年进行的氨基酸同位素比分析进行了准备。

项目成果

Institute of Paleobiology, PAN(ポーランド)

PAN古生物学研究所（波兰）