研究グループ一覧

資源・環境地球化学グループ

http://epms.es.tohoku.ac.jp/nreg/
教授 掛川 武 初期地球の表層環境、生命と地球の相互作用、生命起源
准教授 古川 善博 生命の起源、アストロバイオロジー、隕石衝突、初期地球
助教 石田 章純
(高度教養教育・学生支援機構)
初期地球の表層環境、生命と地球の相互作用、アストロバイオロジー

生命起源、地球−生命共進化の解明に挑む

資源・環境地球化学分野では、初期地球と生命についての複合的な研究を行っています。生命がいつどのようにして地球に誕生し、地球と生命がどのように進化したのか、この疑問の解明は現代科学に残された大きな課題です。我々の分野では最古の生命痕跡の探索、初期生命が生息した地球環境の解明、生命が関与した鉱床資源の形成を地質学的・地球化学的なアプローチで探求すると共に、生命誕生に至る有機物の生成と化学進化について地球化学・有機化学・分子生物学的なアプローチで探求し、生命の起源と地球・生命の初期進化について複合的な研究と研究者の育成を行っています。

南アフリカ・25億年前の鉄鉱層の地質調査

1. 地球・生命の共進化
地球上で初期地球の情報が記録されている地域は非常に限られています。我々のグループでは38億年前の地層が残るグリーンランドで最古の生命痕跡の探索を行ったり、25億年前の地層が残る南アフリカから採取した試料で初期生命の実体とそれによって変貌を遂げた初期地球の環境の解明を行ったりと、古い地層に残る太古の地球の情報をたよりに初期地球・初期生命の共進化の解明に挑んでいます。

グリーンランドで新たに発見した37億年以上前の生命の痕跡を含む岩石

石油鉱床の生成には生命が深く関わっています。さらに、石油鉱床だけでなく、金属鉱床の生成にも生命が関与したことが明らかになってきています。我々の分野では黒鉱鉱床地域、マンガン濃集帯、石油湧出地域の地質調査や有機・無機地球化学的分析を通して、鉱山資源形成環境と生命活動の関連性を解明することに取り組んでいます。

2. 生命起源に至る化学進化
初期地球に存在した様々な地質環境では、その環境に応じた化学反応が起こり、それらの反応の中には生命に関連する有機物を生成するものがありました。また、隕石や宇宙塵と共に宇宙起源の有機物も地球にたらされていました。我々のグループでは初期地球への小惑星の衝突によって引き起こされる化学反応や初期地球の沿岸域で起こる有機物の濃縮と化学反応などの様々な反応を実験室で模擬して、生命に関連するどのような有機分子が生成し、高分子化するのかを研究しています。
また、隕石中から生命に関連する有機分子を抽出し化学分析を行う研究にも取り組んでいます。これらのアプローチによって、生命誕生に必要な有機分子がどのように生成し、化学進化に使われたのかを解明することに挑んでいます。