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J-GLOBAL ID：201102241097862416   整理番号：11A1432245

様々な岩石タイプを母岩とするな深海熱水系における化学合成独立栄養細菌の異化作用と同化作用のエネルギー

Catabolic and anabolic energy for chemolithoautotrophs in deep-sea hydrothermal systems hosted in different rock types

著者 (4件)： AMEND Jan P. (Dep. of Earth Sciences and Dep. of Biological Sciences, Univ. of Southern California, Los Angeles, CA 90089-0740, USA) ,  MCCOLLOM Thomas M. (Lab. of Atmospheric and Space Physics, Univ. of Colorado, Boulder, CO 80309, USA) ,  HENTSCHER Michael (Dep. of Geosciences, Univ. of Bremen, 28334 Bremen, DEU) ,  BACH Wolfgang (Dep. of Geosciences, Univ. of Bremen, 28334 Bremen, DEU)
資料名： Geochimica et Cosmochimica Acta  (Geochimica et Cosmochimica Acta)
巻： 75  号： 19  ページ： 5736-5748  発行年： 2011年10月01日 
JST資料番号： C0062A  ISSN： 0016-7037  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 活発な深海熱水噴出孔は,玄武岩,かんらん岩,珪長質岩を含む様々な岩石タイプの母岩の中にある。これに伴う熱水は,主に下部母岩構造の差異に起因し,かなり変化に富んだ化学的様相を示す。数値モデルを,海水との熱水の混合により化学的勾配が存在するこれらのシステムを代表するサンプリングにおける,七つの無機酸化還元反応(化学合成独立栄養細菌の潜在的異化作用)と多数の生物分子合成反応(同化作用)のエネルギーを評価するために用いた。広範囲の液体成分は,三つのかんらん岩母岩,六つの玄武岩母岩,一つのトロクトライト-玄武岩ハイブリッド,二つの珪長質岩母岩中での,異化および同化反応のギブズエネルギー(ΔG_r)で,はっきりとした相違を示す。低ないし中温(<~45°C),高い海水:熱水(SW:HF)混合比(>10)のかんらん岩母岩システムで,水素酸化が大部分の異化エネルギーをもたらすが,メタン,第一鉄,硫化物の酸化もまた,適度にエネルギーを放出する。より高い温度,結果的にSW:HF混合比<10では,嫌気性プロセスがエネルギー様相を支配し,硫酸塩還元とメタン生成が,酸素呼吸反応のいずれよりもエネルギーを放出する。比較で,玄武岩母岩と珪長質岩石母岩のシステムでは,硫化物酸化はすべての温度(そしてSW:HF比)で支配的な異化なエネルギー源であった。トロクトライト-玄武岩ハイブリッドシステムにおける異化エネルギーは,これら両極端の中間であった。アミノ酸,ヌクレオチド,脂肪酸,糖質,アミンの合成により代表される化学合成独立栄養細菌の同化作用の反応エネルギーは,一般に,中温(22~32°C)と対応するSW:HF混合比(~15)が最も好ましい。かんらん岩母岩とトロクトライト-玄武岩ハイブリッドシステムで,バイオマス一次合成のΔG_rは,最大~900J per g乾細胞質量をもたらした。玄武岩母岩と珪長質岩母岩における同化作用のエネルギーは,はるかに好ましくなかった。結果は,かんらん岩母岩(そして,トロクトライト-玄武岩ハイブリッド)システムで,それらの玄武岩(珪長質岩)対峙と比べ,微生物異化-そして,それに伴う微生物ファイロタイプの変化-がはるかに多様であり,一部のバイオマス合成が高エネルーコストをかけるよりもむしろエネルギーをもたらす。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *熱水系 ,  独立栄養 ,  異化 ,  Gibbs自由エネルギー ,  メタン化 ,  還元 ,  酸化 ,  鉄 ,  硫化物 ,  水素 ,  斑れい岩 ,  酸性岩 ,  かんらん岩 ,  数学モデル ,  酸化還元反応 ,  母岩 ,  深海 ,  *微生物学的反応
準シソーラス用語： トロクトライト ,  メタン酸化 ,  メタン生成 ,  化学合成独立栄養増殖 ,  海底熱水系 ,  珪長質岩 ,  生物地球化学 ,  第一鉄 ,  硫酸塩還元

分類 (1件)： 地球化学一般  (DD01010E)

タイトルに関連する用語 (9件)： 岩石 ,  タイプ ,  母岩 ,  深海 ,  熱水系 ,  細菌 ,  異化作用 ,  同化作用 ,  エネルギー