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Sawada Ken

Faculty of Science Earth and Planetary Sciences Earth and Planetary System ScienceProfessor
Institute for the Promotion of Business-Regional CollaborationProfessor

Researcher basic information

■ Degree
  • 1998 Doctor of Science (Nagoya University), Nagoya University
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
ORCID IDJ-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • biogeochemistry
  • organic sedimentology
  • microalgae
  • kerogen
  • Resistant macromolecule
  • Molecular fossil
  • Paleoclimatology
  • biomarker
  • Paleoceanography
  • Organic Geochemistry
  • Geomacromolecule
  • Paleobiology
  • Paleovegetation
  • Paleothermometry
  • Sediment
  • Paleoecology
  • Paleoenvironment
Research Field
  • Natural Science, Solid earth sciences
  • Natural Science, Biogeosciences
  • Life Science, Ecology and environment
  • Natural Science, Space and planetary sciences
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • 2020 - Present
    Hokkaido University, Department of Earth and Planetary Sciences, Faculty of Science, Professor, Japan
  • 2015 - 2020
    Hokkaido University, Department of Earth and Planetary Sciences, Faculty of Science, Associate Professor
  • 2013 - 2015
    Hokkaido University, Department of Natural History Sciences, Faculty of Science, Associate Professor
  • 2006 - 2012
    Hokkaido University, 大学院理学研究院 自然史科学部門, Lecturer
  • 2001 - 2006
    Hokkaido University, 大学院理学研究科 地球惑星科学専攻, Lecturer
  • 1997 - 2000
    University of Tsukuba, Department of Chemistry, 準研究員
  • 1997 - 2000
    1997- Researcher,1997-2000 Research Associate, Department of Chemistry, University of Tsukuba.
Educational Background
  • 1993 - 1997, Nagoya University, Graduate School of Science, Doctor Course, Japan
  • 1997, Nagoya University, Graduate School, Division of Natural Science
  • 1991, Shinshu University, Faculty of Science, 地質学科, Japan
  • 1991, Shinshu University, Faculty of Science
Committee Memberships
  • Jun. 2023 - Present
    日本地質学会北海道支部, 支部長, Society
  • 2020 - Present
    日本地球掘削科学コンソーシアム(J-DESC), IODP部会 執行委員会委員, Others
  • 2014 - Present
    日本地質学会, 理事, Society
  • 2013 - Present
    日本有機地球化学会, 理事, Society
  • 2013 - Present
    日本有機地球化学会, Researches in Organic Geochemistry編集委員長, Society
  • 2008 - Present
    日本地球化学会, 英文誌「Geochemical Journal」編集委員, Society
  • 2012 - 2015
    日本地質学会北海道支部, 庶務幹事, Society
  • 2007 - 2012
    日本有機地球化学会, Researches in Organic Geochemistry編集委員, Society
  • 2004 - 2011
    最高裁判所職員(事務官) 採用試験委員会委員, Government
  • 2008 - 2010
    日本古生物学会, 将来計画委員会, Society
  • 2006 - 2010
    日本地球化学会, 和文誌「地球化学」編集委員, Society
  • 2006 - 2008
    IODP 科学推進専門部会・地球環境分科会委員, Others
  • 2006 - 2007
    日本地球化学会, 将来計画委員会委員, Society
  • 2004 - 2006
    統合深海掘削計画(IODP), 科学立案評価パネル(SSEP)代理委員, Others

Research activity information

■ Awards
  • Jul. 2023, Communications Earth & Environment, Outstanding Reviewer Award
    Ken Sawada
  • 2021, 日本有機地球化学会, 2021年有機地球化学会賞(学術賞)
    沢田健
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Books and other publications
  • 古生物学の百科事典
    日本古生物学会, 化学化石による古環境復元 ほか2項
    丸善出版, Jan. 2023, 9784621307588, xxiv, 754p, 図版 [8] p, Japanese, [Contributor]
  • 北海道大学自然科学実験編集委員会 編 自然科学実験
    沢田健, 地球惑星科学系実験 堆積物からさぐる地球の環境.pp.166-175
    学術図書出版社, 2016, [Contributor]
  • Handbook of Algea - Their Diversity and Utilization
    SAWADA Ken, Alkenone
    NTS Inc., 2012, 9784864690027, 824, 196-201, Japanese, Textbook, [Contributor]
  • 地球惑星科学入門
    北海道大学出版会, 2010
  • 地球と生命の進化学
    沢田健; 綿貫豊; 西弘嗣; 栃内新; 馬渡峻輔
    北海道大学出版会, 2008, 9784832981836, 272, Japanese, Textbook, [Editor]
  • 地球の変動と生物進化
    沢田健; 綿貫豊; 西弘嗣; 栃内新; 馬渡峻輔
    北海道大学出版会, 2008, 9784832981843, 300, Japanese, Textbook, [Editor]
■ Lectures, oral presentations, etc.
  • 〔Major achievements〕Aromatic furans in sedimentary rocks and their origin
    池田雅志; 安藤卓人; 沢田健
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2023
    2023 - 2023
  • 〔Major achievements〕Reconstruction and comparison of paleovegetation changes by biomarker analysis during the Cretaceous Oceanic Anoxic Events in the Tomamae area, Hokkaido and California, North America
    池田雅志; 沢田健; 安藤卓人; 中村英人; 高嶋礼詩; 高嶋礼詩; 西弘嗣
    日本地質学会学術大会(Web), 2023
    2023 - 2023
  • 〔Major achievements〕Reconstruction of fungal flora changes by fungal palynomorph analysis in the sediments deposited during the Cretaceous Oceanic Anoxic Events
    池田雅志; 沢田健; 安藤卓人; 高嶋礼詩; 西弘嗣
    日本地質学会学術大会(Web), 2022
    2022 - 2022
  • 〔Major achievements〕Chemotaxonomic studies on acritarchs in sedimentary rocks of the Mesoproterozoic Qaanaaq Formation in northwestern Greenland.
    安藤卓人; 原勇貴; 三瓶良和; 沢田健
    日本地質学会学術大会(Web), 2022
    2022 - 2022
  • 〔Major achievements〕Oxygen-containing aromatic compounds detected in the Mesoproterozoic sedimentary rocks, Northwest Greenland: The origins and significance for earth’s history
    池田雅志; 原勇貴; 安藤卓人; 沢田健
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2022
    2022 - 2022
  • 〔Major achievements〕Original organisms of Mesoproterozoic acritarchs reconsidered by morphological and chemotaxonomical methods
    安藤卓人; 原勇貴; 沢田健
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2022
    2022 - 2022
  • Reconstruction of paleoenvironmental variations in sea surface layer of the northwestern Pacific around the Hidaka basin (paleo-Hokkaido) during the late Miocene
    Asahi Hiroyasu; Sawada Ken
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2022, The Geological Society of Japan, Japanese
    2022 - 2022, 1.はじめに

    北海道の中新世には,島弧–島弧衝突により南北約 400 km,幅数 10 kmにわたる地域に狭長なフォアランド堆積盆が形成された。日高地域にはフォアランド堆積盆南部に位置する日高堆積盆を充填した泥質-砂質堆積岩が幅広く分布している(Kawakami.2013)。日高堆積盆が充填された中期-後期中新世には、8-7MaのEASMの弱化や東南極氷床の拡大により、複数回の寒冷化が東アジアから北西太平洋で発生したことが東シナ海や日本海、北太平洋外洋域での海洋掘削コアを用いた研究により明らかになりつつある(Matsuzaki et al.,2020)。一方、日本列島の太平洋沿岸域や北部域での古海洋情報は不足しており、日高堆積盆堆積岩から得られる古環境データは不足した領域の古海洋情報を補完できると考えている。本研究では中期-後期中新世までの堆積岩が連続的に露出する波恵川荷菜層の泥質堆積岩から長鎖アルケノンを検出例し、アルケノン古水温指標から復元した当時の海洋表層水温とその定量分析による海洋基礎生産の変動について報告する。



    2.試料と手法

    本試料が採取された波恵川は北海道日高町に位置する。波恵川には後期中新統荷菜層が露出しており、上流域では不整合により二風谷層上部が分布している。岩相は主に泥岩から砂質泥岩で構成されており、時折平行葉理を持つタービダイト層を挟む。また上位層準へ行くに従い粗粒化する傾向が見られ、最上部ではチャネル充填堆積物とされる礫層が卓越する。珪藻群集組成解析による波恵川荷菜層堆積年代では9.7-3.5Maと見積もられており(丸山ほか 2019)、後期中新世から鮮新世初頭にかけての堆積岩が連続して露出すると考えられる。 バイオマーカー分析は荷菜層泥岩から遊離態成分を抽出した後、GC-MS、GC-FIDによって測定・解析を行った。アルケノン古水温復元ではMüller et al.(1998)の換算式SST = (UK’37 -0.044) / 0.033から古水温を算出した。



    3.結果と考察

    波恵川荷菜層からはタービダイト性砂岩以外の全ての泥質堆積岩からハプト藻由来の有機成分であるアルケノンが得られた。アルケノンから見積もった海洋表面温度(SSTUK)は9.3-8.7Maから中新世末まで一貫した低下を示し、中新世末期からは細かい増減変動を見せる。SSTUKは9.3Maから8.0Maでは平均26.0℃、7.7Maから6.5Maでは22.3℃、6.5Ma以降では18.9℃と推算された。これらの結果から日高堆積盆では比較的高温だったSSTが8.7Ma以降急な水温低下が発生しており、これまで報告されてきた7.7Maから6.6MaにかけてEASMの弱化による日本海域でのSST低下と連動すると考えられる。また、6.5Ma以降の寒冷化は太平洋域(ODP site 1208)から報告された黒潮流弱化による寒冷化の影響が示唆されている(Matsuzaki et al.,2020)。日高堆積盆は日本海と太平洋双方の影響を受けてきた海域と考えられるが、その影響の度合は時代により異なることが本研究の結果から示唆され、中新世/鮮新世境界において、日本海側の影響を強く受けるフェーズから太平洋側の影響を強く受けるフェーズへ移行したことが推察される。 C37 アルケノンの濃度結果では、寒冷化を示す層準にて相対的に高い値を示す傾向が見られた。特に6.5Ma以降の層準では堆積物1gあたり最大0.45μgを示す。これらは海洋表層の冷却による海洋循環の強化による基礎生産量の増大を示唆すると考えられる。



    4.参考文献

    ・Kawakami. (2013) InTech 131-155.

    ・丸山ほか (2019) 山形大学紀要(自然科学) 19 15-24.

    ・Matsuzaki et al. (2020) Geology 48 (9) 919-923.

    ・Muller et al.(1998) Geochim. Cosmochim. Acta 62(10) 1757-1772.
  • Palynomorph assemblage in sedimentary rocks of the Mesoproterozoic Qaanaaq Formation from northwestern Greenland.
    原勇貴; 安藤卓人; 沢田健
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2020
    2020 - 2020
  • Alkenediones and their unsaturation ratios in the Miocene to Pleistocene sediments from the northeastern Atlantic
    Satoshi Furota; Hideto Nakamura; Ken Sawada
    29th International Meeting on Organic Geochemistry, IMOG 2019, 2019, European Association of Geoscientists and Engineers, EAGE, English
    2019 - 2019
  • 北海道苫前地域のセノマニアン/チューロニアン境界堆積岩の植物バイオマーカー分析による陸域古植生変動の復元
    池田雅志; 沢田健; 安藤卓人; 中村英人; 高嶋礼詩; 西弘嗣
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2019, Japanese
    2019 - 2019
  • Terrestrial plant-derived terpene hydrocarbons in deep sea sediment
    Sawada Ken; Aoyagi Chiaki; Kobayashi Madoka; Furota Satoshi; Nakamura Hideto
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2019, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2019 - 2019, 陸上高等植物に由来するテルペノイドは植物分類によって多様な構造を持ち、その起源をより限定できるため、陸源物質の海洋への輸送過程、その供給源や後背地の植生などを評価するための強力な指標となり得る。深海堆積物には現生植物が生合成する官能基をもった生体テルペノイドがおもに検出されるが、続成・熟成作用を受けたテルペン炭化水素のような続成テルペノイドも極微量ながら有意に見出される。このような続成テルペノイドは、中国内陸部の砂漠地域などの後背地において続成作用を受けた高熟成堆積岩・土壌を供給源としていて、大気輸送ダストとして太平洋にもたらされていることが推定されている。また、森林火災などの燃焼によってもテルペン炭化水素が生成され、おもに大気経由で海洋に輸送されている。本講演では、北太平洋と北大西洋の堆積物中でのテルペン炭化水素を比較して、それらの起源と輸送過程、さらにそれらを用いた大気輸送指標および古気候学指標としての有用性について議論する。
  • Proposed indicators of primary producer community using steroid composition: Comparison with diatom assemblage in surface sediments of the Seto Inland Sea
    Ando Takuto; Hirose Kotaro; Nakamura Hideto; Sawada Ken
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2019, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2019 - 2019, 瀬戸内海堆積物を用いて珪藻の殻含量を17種類のステロイドそれぞれの割合と比較したところ,campesterol 比(%)と正相関し,最も相関係数が高かった。campesterolは,ostreasterolとbrassicasterolに次いで,生合成する珪藻の種数が多いステロイドである。ostreasterolとbrassicasterolは,それぞれ渦鞭毛藻と円石藻も生合成する成分であり,珪藻以外の主要な生産者の寄与も反映して変化した結果,珪藻殻と顕著な相関が見られなかったのだと考えられる。一方,珪藻殻含量と渦鞭毛藻指標であるdinosterol比(%)は,逆相関の関係にあった。近似線から大きく外れる試料は,相対的に珪藻殻量が少なく,採取地点は陸に近い場所であった。保存バイアスの影響を考慮する必要性はあるものの,より沖側の海域では珪藻と渦鞭毛藻の単純な競争関係で有機物埋積が説明でき,陸に近い場所では珪藻生産が渦鞭毛藻以外の第三の生物群によって抑えられている可能性がある。
  • Variations in paleotemperatures reconstructed using long-chain alkenones in a sediment core from Lake Nakaumi, western Japan
    Hattori Yuki; Sawada Ken; Ando Takuto; Nakamura Hideto; Hirose Kotaro
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2019, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2019 - 2019, 海跡湖である島根県中海で得られた堆積物コアにおいて過去約600年間に渡る長鎖アルケノン組成とアルケノン不飽和度を測定し、汽水環境におけるアルケノン生産種の推定と細かい年代間隔での古水温復元を試み、中海周辺の気候変動について検討した。アルケノン組成はコア深度18cmを挟んだ上位と下位で顕著に異なり、その特徴から下位では外洋や沿岸に広く分布する Emiliania huxleyiGephyrocapsa oceanica が、上位では内陸塩湖や沿岸に分布する Ruttnera lamellosa が主なアルケノン生産種と推定された。復元された水温変動は江戸時代の4大飢饉や古文書記録に基づく日本の17世紀以降の気候の時代区分と大局的に一致し、中海におけるアルケノン古水温計の応用により詳細な古環境変遷の復元が可能となった。
  • Blackening of Pliocene tree fossils from the Yasu River, Shiga Prefecture, Japan.
    Nakamura Jinya; Sawada Ken; Ikeda Masashi A; Nakamura Hideto; Tsukagoshi Minoru
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2019, The Geological Society of Japan, Japanese
    2019 - 2019
  • Terrestrial paleoenvironmental variations reconstructed by organic geochemical analyses of coal sediments in the Upper Cretaceous Hakobuchi Formation of Hobetsu area, Hokkaido, Japan
    Tateshita Yuki; Sawada Ken; Ando Takuto; Nakamura Hideto; Hayashi Keiichi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2019, The Geological Society of Japan, Japanese
    2019 - 2019
  • ジノステロイド指標は地質学的研究へ利用可能か?:地球史における渦鞭毛藻生産の復元
    安藤卓人; 沢田健
    日本地質学会学術大会講演要旨, 01 Sep. 2018, Japanese
    01 Sep. 2018 - 01 Sep. 2018
  • 中海・瀬戸内海の表層堆積物を用いたケロジェン・パリノモルフ観察法の検討
    服部由季; 沢田健; 安藤卓人; 中村英人; 廣瀬孝太郎
    日本地質学会学術大会講演要旨, 01 Sep. 2018, Japanese
    01 Sep. 2018 - 01 Sep. 2018
  • Evaluation for sedimentological processes of paleo-tsunami by biomarker and kerogen analyses of peat sediments from the Akkeshi area, eastern Hokkaido, Japan
    Hiroyasu Asahi; Sawada Ken; Furota Satoshi; Hayashi Keiichi; Kase Yoshihiro
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2018, The Geological Society of Japan, Japanese
    2018 - 2018
  • Paleoenvironmental and paleoecological variations recorded by lichen biomarkers in the sediments deposited across the Cenomanian-Turonian boundary in the Tomamae area, northern Hokkaido, Japan
    Ikeda Masashi; Sawada Ken; Ando Takuto; Nakamura Hideto; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2018, The Geological Society of Japan, Japanese
    2018 - 2018
  • 北海道苫前地域のセノマニアン/チューロニアン境界堆積岩中のパイオニア植物バイオマーカーに記録された古環境変動
    池田雅志; 沢田健; 安藤卓人; 中村英人; 高嶋礼詩; 西弘嗣
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2018, Japanese
    2018 - 2018
  • 中海における藻類バイオマーカーを用いた古環境復元~特にアルケノン古水温に注目して
    服部由季; 沢田健; 安藤卓人; 中村英人; 廣瀬孝太郎
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2018, Japanese
    2018 - 2018
  • バイオマーカーに記録されたインド洋アンダマン海における後期中新世の海洋生物生産変動
    安藤卓人; 沢田健
    日本古生物学会例会講演予稿集, 27 Jan. 2017, Japanese
    27 Jan. 2017 - 27 Jan. 2017
  • Pyrolysis of kerogen in black shales deposited during the mid-Cretaceous Oceanic Anoxic Events (OAE) 1a: Reconstruction of primary production
    Ando Takuto; Sawada Ken; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2017, The Geological Society of Japan, Japanese
    2017 - 2017
  • Reconstruction of sedimentary environment of coal beds by organic matter analyses of sediments from the Cretaceous Hakobuchi Formation, Yezo Group, Hokkaido, Japan
    Tateshita Yuki; Sawada Ken; Ando Takuto; Nakamura Hideto; Hayashi Keiichi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2017, The Geological Society of Japan, Japanese
    2017 - 2017
  • Distribution patterns of algal biomarkers in surface sediments of Seto Inland Sea
    Nakamura Hideto; Ando Takuto; Hirose Kotaro; Asaoka Satoshi; Sawada Ken
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2017, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2017 - 2017,

  • Terrestrial paleoenvironment reconstructed by biomarker analyses of coaly sediments in the Cretaceous Hakobuchi Formation, Hokkaido, Japan
    Tateshita Yuki; Sawada Ken; Miyata Yuma; Nakamura Hideto; Hayashi Keiichi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2017, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2017 - 2017,

  • 藻類バイオマーカーを用いたインド洋アンダマン海における後期中新世の海洋基礎生産者の復元
    安藤卓人; 沢田健
    日本地球化学会年会要旨集(Web), 2017, Japanese
    2017 - 2017
  • Sulfur isotope compositions of coexisting barite and carbonate associated sulfate in Eocene sediments of the Eastern Equatorial Pacific
    Toyama Kotaro; Nakase Chiharu; Sakurai Goto Akiko; Sawada Ken; Paytan Adina; Hasegawa Takashi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2017, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2017 - 2017,

  • カナダ内陸湖からのアルケノン合成種の発見と単離
    新家弘也; 中村英人; 沢田健; HAIG H; TONEY J; LEAVIT P; 鈴木石根; 白岩善博
    マリンバイオテクノロジー学会大会講演要旨集, 28 May 2016, Japanese
    28 May 2016 - 28 May 2016
  • 近過去堆積物における珪藻化石群集と藻類バイオマーカーの相関性
    廣瀬孝太郎; 中村英人; 安藤卓人; 浅岡聡; 沢田健
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2016, Japanese
    2016 - 2016
  • Analysis of long chain alkyl diols in the surface sediments from Seto Inland Sea: C32 alkane-1,15-diol as river input proxy?
    Nakamura Hideto; Ando Takuto; Hirose Kotaro; Asaoka Satoru; Sawada Ken
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2016, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2016 - 2016,

  • 中期白亜紀海洋無酸素事変OAE2における渦鞭毛藻による赤潮発生の検討
    安藤卓人; 沢田健; 高嶋礼詩; 西弘嗣
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2016, Japanese
    2016 - 2016
  • Marine primary producer communities reconstructed using aromatic steroids in the sedimentary rocks.
    Ando Takuto; Sawada Ken; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2015, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2015 - 2015, 堆積岩中に普遍的に存在する三芳香環ステロイドを始めとした三芳香環ステロイドの同定を詳細に検討し,それらを用いた指標から海洋基礎生産者群集を復元した結果を報告する。<br><br>南東フランス・ボコンティアン堆積盆の白亜系海洋無酸素事変層準と北海道大夕張地域と苫前地域の白亜系蝦夷層群から採取した堆積岩試料を用い,GC-MSを用いて芳香族ステロイドの分析を行なった。三芳香環ステロイドの分離と同定は2種類の極性と長さの異なるカラムを用いることで可能にした。三芳香環ジノステロイドを用いたTADS(渦鞭毛藻指標)とC<SUB>27</SUB> TAS(円石藻指標)を提案した。南東フランス試料では白亜紀における円石藻と渦鞭毛藻の競争関係とOAE極相期の富栄養で成層化した海洋における渦鞭毛藻の繁茂が示された。一方で北海道試料からは,現在同様に沿岸に近い海洋表層において渦鞭毛藻の生産性が高かったことが示唆された。
  • Variations in redox condition of marine environment recorded by organic geochemical proxies in sedimentary rocks deposited across the Cenomanian-Turonian boundary in the Yezo Group, Hokkaido, Japan.
    Ando Takuto; Sawada Ken; Nakamura Hideto; Miyata Yuma; Omatsu Keita; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2015, The Geological Society of Japan
    2015 - 2015
  • Origins of acritarchs found in sedimentary rocks deposited during the mid-Cretaceous Oceanic Anoxic Events (OAEs) and their contribution to primary production in the Cretaceous ocean.
    Ando Takuto; Sawada Ken; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2015, The Geological Society of Japan
    2015 - 2015
  • 湖沼堆積物のアルケノン組成にみられる化学分類学的特徴:南極スカルブスネス地域,長池のアルケノン生産種推定
    中村英人; 竹田真由美; 沢田健; 高野淑識
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2015, Japanese
    2015 - 2015
  • 白亜系双葉層群の炭化小型植物化石の抵抗性高分子分析:結合態アルキル脂質組成による植物化石の化学分類
    宮田遊磨; 沢田健; 池田慧; 中村英人; 高橋正道
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2015, Japanese
    2015 - 2015
  • Alkenone unsaturation ratio - temperature calibrations of Tisochrysis lutea (Isochrysidaceae)
    Nakamura Hideto; Sawada Ken; Araie Hiroya; Suzuki Iwane; Shiraiwa Yoshihiro
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2015, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2015 - 2015, 湖沼のアルケノン生産種として Isochrysidaceae 科の <I>Ruttnera</I> 属, <I>Isochrysis</I> 属, <I>Tisochrysis</I> 属に近縁の遺伝子配列が報告されている。Tisochrysis 属のアルケノン不飽和度-水温換算式を求めるために <I>T. lutea</I> CCMP463 株および NIES2590 株の培養実験を行ったところ、これらの株は 15℃-35°C でよく増殖し、4不飽和アルケノンを合成せず、2不飽和アルケノンと3不飽和アルケノンの比を大きく変化させて水温に応答することが明らかになった。本研究で得られた <I>T. lutea</I> の換算式は沿岸や湖沼の古水温復元に必要なアルケノン生産種の系統と水温換算式の対応関係に新たなバリエーションを与える。
  • Diagenetic changes of resistant macromolecules in modern plant tissues by artificial thermal maturation experiments
    Miyata Yuma; Sawada Ken; Nakamura Hideto
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2015, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2015 - 2015, 陸上植物が持つ抵抗性高分子はその構造や構成するモノマーの組成が植物の種類や器官、生育環境によって変化することが知られている。植物化石を構成する高分子の脂肪族部分は主にクチンを含む表皮組織が選択的に保存されたものだと考えられている。化石高分子を構成するアルキル脂質の組成を調べることで、化石の分類や堆積環境、生育した当時の古環境に関する情報が得られる可能性がある。しかし、植物生体が持つクチン酸の組成が化石高分子にどのように反映されているのかは不明瞭である。本研究では、植物の表皮を構成する脂質がどのように保存・分解され化石高分子のアルキル脂質組成に反映されているのかを理解するため現生植物の葉の組織を用い加熱実験を行った。加熱実験により、一部の試料では難分解性のクチンよりもむしろワックスに由来するアルキル脂質のほうが加水分解性および非加水分解性の高分子成分として保存されていることが明らかになった。
  • Chemotaxonomy of plants by resistant macromolecular analysis of charred mesofossils from the Cretaceous Futaba Group
    Miyata Yuma; Sawada Ken; Ikeda Kei; Nakamura Hideto; Takahashi Masamichi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2015, The Geological Society of Japan, Japanese
    2015 - 2015
  • 中期白亜紀海洋無酸素事変時の主な海洋基礎生産者は何か?:海成ケロジェンからの証拠
    安藤卓人; 沢田健; 高嶋礼詩; 西弘嗣
    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2015, Japanese
    2015 - 2015
  • Tocopherol composition of sediments deposited during the Cenomanian/Turonian boundary in SE France and Hokkaido, Japan
    Ando Takuto; Sawada Ken; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2014, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2014 - 2014, 北海道苫前地域の蝦夷層群堆積岩は低熟成で有機物の保存状態が良いが,このような低熟成な堆積岩と南東フランスVocontian堆積盆CTB層準の堆積岩から,藻類や陸上植物に由来する易分解性のトコフェロール(ビタミンE)を検出したので報告する。比較的低熟成なThomel層準の黒色頁岩試料,朱鞠内沢・大曲沢川の苫前地域試料の極性画分において,トコフェロール類が検出され,高熟成な大夕張地域白金沢試料からは全く検出されなかった。Thomel層準と大曲沢川ほとんどの試料でδ体が50%以上占め,朱鞠内沢試料ではα体が6~39%と比較的多く検出された。より低熟成な朱鞠内沢試料中においては,α体の分解が進んでおらず,組成の違いが生じた可能性がある。一方,各層準内での組成の変動については,堆積時のトコフェロール組成の違いを反映していると考えられる。
  • Palynomorph analysis of black shales deposited during the mid-Cretaceous Oceanic Anoxic Events (OAEs): Reconstruction of primary producers
    Takuto Ando; Sawada Ken; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2014, The Geological Society of Japan
    2014 - 2014
  • Recognition of vegetation change associated with negative d13C excursion at the bottom of the Cenomanian-Turonian boundary event: A molecular paleontological approach
    Nakamura Hideto; Sawada Ken; Ando Takuto; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2014, The Geological Society of Japan
    2014 - 2014
  • Depositional environment and variation in primary production during the Cenomanian-Turonian boundary reconstructed by organic geochemical analysis of sedimentary rocks from the Yezo Group, Tomamae area, Hokkaido, Japan
    Ando Takuto; Nakamura Hideto; Sawada Ken; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2014, The Geological Society of Japan
    2014 - 2014
  • Chemotaxonomic significance of alkenone compositions in the genus Tisochrysis and Isochrysis (Isochrysidaceae)
    Nakamura Hideto; Sawada Ken; Araie Hiroya; Shiraiwa Yoshihiro; Shiraiwa Yoshihiro
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2014, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2014 - 2014, 陸水のアルケノン生産種を含むグループであるハプト藻イソクリシス目(Isochrysidaceae) のアルケノン組成と系統の関係を明らかにするため、培養株7株の LSU rDNA 塩基配列を決定して分子系統解析を行い、これらの株のアルケノン組成を比較した。培養株は<I> Tisochrysis </I>と <I>Isochrysis </I>に分類され、<I>Tisochrysis </I>の株は、4不飽和アルケノンをほとんど持たない点が共通していた。一方で、<I>Isochrysis </I>のうち2株は4不飽和アルケノンを顕著に含み(%37:4 > 5)、2不飽和アルケノンの割合が少なかった。これらの特徴は先行研究のデータを加えても調和的であり、<I>Tisochrysis </I>と<I> Isochrysis </I>をよく区別する化学分類学的特徴である可能性が示唆された。
  • Examination of decomposition of algal lipid from Haptophyta by pyrolysis experiment with reference to biofuel production
    Abe Ryohei; Sawada Ken; Nakamura Hideto; Araie Hiroya; Suzuki Iwane; Shiraiwa Yoshihiro
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2014, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2014 - 2014, アルケノン合成種であるハプト藻の乾燥粉末を真空下で加熱すると、アルケノンの熱分解により生成されると考えられる炭化水素が生成されたことから、ハプト藻のバイオ燃料への応用が検討されている。<I>E. huxleyi</I>の培養試料の熱分解実験により、ハプト藻が合成する脂質の分解過程を検討し、バイオ燃料生産への応用を検討した。<I>E. huxleyi</I>の細胞試料は、加熱処理時間に伴いアルケノンが減少し、48時間以上では消失した。アルケノン粉末のみの場合、構造変化により多くの分子量の等しい異性体が検出された。モンモリロナイト添加実験では、C<SUB>13</SUB>~C<SUB>21</SUB>アルカンが主要成分として検出され、粘土鉱物の触媒効果によりアルケノンのクラッキング反応が促進されることを示した。ハプト藻脂質の炭化水素への熱分解効率を粘土鉱物の添加で促進できることを証明し、バイオ燃料生産における有用な方法を提案する。
  • Examination of decomposition and diagenesis processes of algal lipid from Haptophyta by thermal maturation experiment
    Abe Ryohei; Sawada Ken; Nakamura Hideto; Araie Hiroya; Suzuki Iwane; Shiraiwa Yoshihiro
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2014, The Geological Society of Japan, Japanese
    2014 - 2014
  • Resistant macromolecular analysis of carbonized and lignitic plant fossils from carbonaceous matter-concentrated layer of the Cretaceous Futaba Group, Japan: paleochemotaxonomy of plant fossil
    Miyata Yuma; Sawada Ken; Nakamura Hideto; Takahashi Masamichi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2014, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2014 - 2014, 陸上高等植物はクチンやスベリン、リグニンといった特殊な抵抗性高分子を発達させてきた。これらの抵抗性高分子はその構造や構成するモノマーの組成が植物の種類や器官、成長段階などによって異なることが知られている。本研究では、白亜紀の植物組織の化石を用いアルカリ加水分解性脂質を分析し、古代堆積物中における抵抗性高分子の保存過程やその構成分子組成による化学分類を検討した。試料は白亜紀コニアシアンの双葉層群芦沢層から産出した小型化石を用いた。試料は遊離態成分を抽出後、その残渣をKOH/メタノールでアルカリ加水分解を行った。分解抽出された成分をGC/MSで分析・定量した。一部の非炭化試料からは典型的なクチン酸が顕著に検出され、白亜紀のような古代堆積物においても生体が持つクチン酸がよく保存されることがわかった。クチン酸の異性体組成は現生の植物を使った研究とも調和的であり、白亜紀の植物化石においても強力な化学分類指標として応用可能であることが立証された。
  • Analysis of alkyl lipids bound in sediment and plant mesofossils from the Cretaceous Futaba Group: Possible formation mechanism of organic matter-concentrated layer
    Miyata Yuma; Nakamura Hideto; Sawada Ken; Takahashi Masamiti
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2014, The Geological Society of Japan, Japanese
    2014 - 2014
  • 〔主要な業績〕南東フランス白亜系海洋無酸素事変1b層準の堆積岩中のアリルイソプレノイドからみた海洋生態系変動
    安藤卓人; 沢田健; 西弘嗣; 高嶋礼詩
    日本地球化学会年会講演要旨集, 2013, Japanese
    2013 - 2013
  • Variations in marine ecosystem revealed from aryl isoprenoids in sedimentary rocks deposited during the Cretaceous Oceanic Anoxic Event 1b in SE France.
    Ando Takuto; Sawada Ken; Nishi Hiroshi; Takashima Reishi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2013, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2013 - 2013, 中期白亜紀は高海水準で非常に温暖な時代であり,有機物に富む黒色頁岩の堆積から幾度も海洋無酸素事変(Oceanic Anoxic Event; OAE)が起こったと推測されている。OAE1b(115~110Ma)は,テチス海を中心とした地域的なOAEであったとされ,Aptian/Albian境界を挟んで長期に渡って複数の黒色頁岩層が確認される。特に最盛期であるKilian層準・Paquier層準の黒色頁岩中からはメタン生成アーキア由来のPMI(2, 6, 10, 15, 19-ペンタメチルイコサン)などが検出されることから,「アーキアの海(Archaeal ocean)」が広がっていたとされている。本研究では,OAE1b層準の詳細なバイオマーカー分析を行い,アリルイソプレノイドに着目して起源を推察し,層準内におけるそれらの濃度変化から当時の海洋生態系の復元を試みた。
  • Paleoenvironmental variations reconstructed by the hydrolysable released fatty acid and alkanol ratios in terrestrial plant-derived kerogens from Cretaceous sediments, central Hokkaido, Japan.
    Miyata Yuma; Sawada Ken; Nakamura Hideto; Ikeda Kei
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2013, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2013 - 2013, 白亜紀のような古代の堆積物中には陸上高等植物に由来する有機物片が普遍的に存在している.これらは主に植物体を構成するリグニンやクチンといった抵抗性高分子から構成され,化学的に安定で微生物分解や続成作用に抵抗性を持つため選択的に保存されたものである.これ等の有機化合物は分類群や生育環境によってその組成が特徴的に変化するため,化学分類指標や古環境指標などへの応用が期待されているが,地質時代の堆積物で検討した例は少ない.演者らの研究グループでは,白亜紀の陸上植物化石の化学分析により,抵抗性高分子を構成しているエステル結合態の飽和脂肪酸ユニットの組成が部位により異なることを明らかにし,化学分類指標を提案している(Ikeda et al., submitted).本研究では,様々な植物組織が含まれる海成堆積物中の植物由来の不溶性有機物(ケロジェン)に応用し,古植生や陸域古環境の復元に適用できるかを検討した.
  • The effect of salinity to alkenone and alkene compositions in haptophyte Chrysotila lamellosa
    Nakamura Hideto; Sawada Ken; Araie Hiroya; Suzuki Iwane; Shiraiwa Yoshihiro
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2013, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2013 - 2013, アルケノンは海洋表層水温の指標として用いられるが、一部の海域や内陸湖において4不飽和アルケノンの割合(%C<SUB>37:4</SUB>)の増加と低塩分の関連性が指摘されてきた。本研究では、塩分がハプト藻のアルケノン組成に与える影響を確かめるため、4不飽和アルケノンに富む沿岸種 <I>Chrysotila lamellosa</I> を異なる塩分条件下(15-45 g/L)で培養し、アルケノン組成を解析した。<BR>アルケノン不飽和指数および、%K<SUB>37:4</SUB>は塩分によらずほぼ一定の値をとった。このことから、環境試料で報告される%C<SUB>37:4</SUB>と塩分の関係は、塩分変動に対する主なアルケノン生産種の個別の生理学的応答よりも、塩分変化と連動した他のアルケノン生産種の寄与を反映していると考えられる。
  • Peculiar sterols detected from cultures of Haptophyte algae
    Kanoh Chisato; Sawada Ken; Nakamura Hideto; Shiraiwa Yoshihiro; Suzuki Iwane; Araie Hiroya
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2013, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2013 - 2013, ハプト藻は海洋における主要な基礎生産者であり、世界中の海洋において繁栄している。本研究では、ハプト藻イソクリシス目4種と、円石藻目8種の培養試料を用い、極性脂質画分を検出した。イソクリシス目ではC27ステロールであるCholesterolとC28ステロールのBrassicasterolが、円石藻目ではCholesterol、Brassicasterolに加えて23, 24-dimethylcholesta-5-en-3β-ol(C29)、Stigmasterol(C29)が検出され、ステロイド組成は目レベルで大きく異なる。また、<I>C. lamellosa</I>と<I>Cruciplacolithus neoheilis</I>株のみからC30ステロールが検出された。本研究では、ハプト藻のステロイド組成の種間の多様性を考察するとともに、限られた株から検出されたC30ステロールに着目してその意義を考察した。
  • 夕張地域下部白亜系,海洋無酸素事変相当層準の堆積岩のバイオマーカー分析
    中村英人; 沢田健; 高嶋礼詩
    堆積学研究, 28 Dec. 2012, Japanese
    28 Dec. 2012 - 28 Dec. 2012
  • 夕張地域下部白亜系,海洋無酸素事変相当層準の堆積岩のバイオマーカー分析
    中村英人; 沢田健; 高嶋礼詩
    日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 15 Jun. 2012, Japanese
    15 Jun. 2012 - 15 Jun. 2012
  • 双葉層群芦沢層より産出した植物小型化石のテルペン類組成からみた化石化初期過程
    中村英人; 沢田健; 池田慧; 高橋正道
    日本古生物学会年会講演予稿集, 15 Jun. 2012, Japanese
    15 Jun. 2012 - 15 Jun. 2012
  • 中期白亜紀海洋無酸素事変(OAE)1b層準の堆積岩におけるケロジェン分析:陸源有機物輸送の評価
    安藤卓人; 沢田健; 岡野和貴; 小刀禰宅朗; 横山龍; 西弘嗣; 高嶋礼詩
    日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 15 Jun. 2012, Japanese
    15 Jun. 2012 - 15 Jun. 2012
  • ステロイドバイオマーカーを用いた中期白亜紀海洋無酸素事変時の渦鞭毛藻生産の復元
    安藤卓人; 沢田健; 西弘嗣; 高嶋礼詩
    日本古生物学会年会講演予稿集, 15 Jun. 2012, Japanese
    15 Jun. 2012 - 15 Jun. 2012
  • Reconstructon of variations in marine ecosystem during the mid-Cretaceous Oceanic Anoxic Events 2 (Cenomanian / Turonian boundary) in the Vocontian basin, SE France.
    Ando Takuto; Sawada Ken; Nishi Hiroshi; Takashima Reishi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2012, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2012 - 2012, 中期白亜紀の海洋では,無酸素水塊が拡大し有機物の大量埋積が起きたと考えられ,黒色頁岩の堆積によって示されるこれらの事変は「海洋無酸素事変(OAE)」と呼ばれている。OAE2は中期白亜紀で最も海洋の無酸素化が進んだイベントであり,汎世界的に黒色頁岩の堆積が認められている。OAE2の黒色頁岩からはシアノバクテリアや嫌気性光合成細菌由来のバイオマーカーが検出されることから,これらの基礎生産者が支配的な'Cyanobacterial ocean'であったと考えられてきた。しかし,最近の演者らの研究から,南仏のOAE2期においては,渦鞭毛藻の海洋生産への寄与を表すTDSI'(Triaromatic dinosterane index)が中期白亜紀のOAE層準中で最も高くなることが明らかになり,渦鞭毛藻の寄与もOAE2時に高まった可能性が示されている。本研究では,OAE2層準試料において詳細にバイオマーカー分析し,海洋環境変動や生物応答を復元することで当時の海洋生態系変動の詳細な検討を行った。
  • Resistant macromolecule analysis of terrestrial plant-derived kerogens from Cretaceous sediments, central Hokkaido, Japan: Potential of proposed new paleovegetation indicator.
    Miyata Yuma; Sawada Ken; Nakamura Hideto
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2012, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2012 - 2012, 〕白亜紀のような古代の堆積物中には陸上高等植物に由来する有機物片が普遍的に存在している.これらは主に植物体を構成するリグニンやクチンといった抵抗性高分子から構成され,化学的に安定で微生物分解や続成作用に抵抗性を持つため選択的に保存されたものである.演者らの研究グループでは,白亜紀の陸上植物化石の化学分析により,抵抗性高分子を構成しているエステル結合態の飽和脂肪酸ユニットの組成が部位により異なることを明らかにし,化学分類指標を提案している(Ikeda et al., submitted).本研究では,様々な植物組織が含まれる海成堆積物中の植物由来の不溶性有機物(ケロジェン)に応用し,古植生や陸域古環境の復元に適用できるかを検討した.
  • Stable carbon isotope ratios of terrestrial higher plant-derived n-fatty acids in the eastern equatorial Pacific sediments over the last 40 Ma
    Yamamoto Shinya; Sawada Ken; Nakamura Hideto; Kobayashi Madoka; Kawamura Kimitaka
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2012, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2012 - 2012, 本研究では,新生代の気候変動に伴う熱帯-亜熱帯域の陸域環境変化を明らかにするために,赤道太平洋の堆積物中(IODP Sites U1331?U1338)の長鎖脂肪酸の安定炭素同位体比(δ<SUP>13</SUP>C)を測定した。その結果,陸上植物ワックスに由来する炭素数28と30の直鎖脂肪酸(C<SUB>28</SUB>, C<SUB>30</SUB>脂肪酸)のδ<SUP>13</SUP>C値は,約40~20 Maにかけて約5‰の漸移的な減少傾向を示したが,13Ma以降は一転増加に転じ,現在にかけて約10‰の増加傾向にあった。また,C<SUB>28</SUB>, C<SUB>30</SUB>脂肪酸のδ<SUP>13</SUP>C変動には,13Ma以降3回(1.6Ma, 6.5Ma, 9.5Ma)の短期的な増加イベントが認められ,南アメリカの熱帯-亜熱帯域が,中新世中期以降,複数の乾燥化イベントを繰り返しつつ,徐々に乾燥化に向かい,C4植物が増加していったことが示唆された。
  • The variation in long-chain alkenes composition in alkenone-producing Haptophytes
    Nakamura Hideto; Sawada Ken; Kanou Chisato; Shiraiwa Yoshihiro; Suzuki Iwane; Araie Hiroya
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2012, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2012 - 2012, アルケノンはハプト藻の一部の種が生産する長鎖不飽和アルキルケトンであり,生育温度に応じて不飽和度が変化する性質を利用して古水温指標として応用されてきたが,その生合成経路や生理学的な機能は未解明である。アルケノン合成種からは炭化水素である長鎖アルケンも報告され,その構造から生化学的にアルケノンと関連性の高い化合物であると考えられている。本研究ではアルケノン合成種である <I>Emiliania huxleyi, Gephylocapsa oceanica, Isochrysis galbana, Chrysotila lamellose</I> に加えて, <I>Pleurochrysis carterae</I>などのアルケノン非合成種8種のアルケノンおよび長鎖アルケン分析の結果を報告し,長鎖アルケンの先行研究をレビューしながらその地球化学的な応用の可能性を議論する。
  • Steroid analysis for cultures of Haptophyte algae: examination of potential for its biomarker proxy.
    Kanou Chisato; Sawada Ken; Nakamura Hideto; Shiraiwa Yoshihiro; Suzuki Iwane; Araie Hiroya
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2012, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2012 - 2012, ハプト藻は海洋における主要な基礎生産者であり、ほとんどの藻種は石灰質殻である円石(coccolith)を形成することが知られる。 本研究では、ハプト藻アルケノン合成種と、<Pleurochrysis carterae/>などのアルケノン非合成種8種の培養試料を用い、極性脂質画分を検出した。その結果、アルケノン合成種ではCholesterol(C<27SUB>)とBrassicasterol(C<28SUB>)が、アルケノン非合成種ではCholesterol、Brassicasterolに加えてStigmasterol(C<29SUB>)が検出され、ステロイド組成に大きな違いが見られた。また、<E. huxleyi/>, <G. oceanica/>, <I. galbana/>については同種間で生育条件の違う株によるステロイド組成の比較も行った。本講演ではハプト藻ステロイド組成の変化要因と、これらのバイオマーカーとしての適用性について考察する。
  • Contribution of dinoflagellate for marine primary production during the mid-Cretaceous oceanic anoxic events : evaluation by aromatic dinosteroids.
    Ando Takuto; Sawada Ken; Okano Kazuki; Nishi Hiroshi; Takashima Reishi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2011, 一般社団法人日本地球化学会
    2011 - 2011, 中期白亜紀OAEに関する従来の研究では,海洋表層の基礎生産において,シアノバクテリアなどの特異的な生物の基礎生産における寄与について説明されてきた.一方,最近の演者らの研究によると,OAE中,必ずしもそれらの生物のみが基礎生産を担っていた訳ではないということが分かってきた.本研究では,当時の主要な基礎生産者のうち,特に渦鞭毛藻に着目し,そのバイオマーカーを用いて,OAE1aとOAE1bにおける,渦鞭毛藻の基礎生産への寄与の評価を試みた.渦鞭毛藻由来のバイオマーカーとしては,ジノステランが用いられるが,白亜系OAE試料のような続成が進んだ試料からの検出・同定が難しいため,芳香族画分でおもなピークとして検出される芳香族ジノステロイドに注目し,それらを用いた指標を検討し,各OAEにおける海洋生態系の違いを示した.
  • Study on biosynthetic pathway of alkenones and the related compounds in Haptophycean algae: its geochemical significances
    Nakamura Hideto; Sawada Ken; Kano Chisato; Shiraiwa Yoshihiro; Suzuki Iwane
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2011, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
    2011 - 2011, <I>Emiliania Huxleyi</I> をはじめハプト藻綱イソクリシス目に属する4種の微細藻類は炭素数37-40からなる長鎖不飽和アルキルケトン(アルケノン)を合成し,その不飽和比が生育温度に規定されるためアルケノン不飽和指数(UK37 , UK' 37)が設定され,古海洋・古気候研究において古水温指標として応用されている。アルケノン組成や水素安定同位体比を用いた塩分指標も提案されている。地球化学的指標としての応用が進む一方で,アルケノンの合成経路や生理学的機能についてはかなりの部分が未解明であり,現在,生合成経路の解明にむけた植物生理・分子生物学的研究が始まろうとしている。本講演では,アルケノンの生理学的研究のこれまでと,生合成の解明に期待される地球化学的視点について述べ,予察的成果を報告する。
  • Biomarker and resistant polymer analyses of plant fossils from coal beds in the Cretaceous Tomiuchi Formation, Hakobuchi Group, Hokkaido, Japan
    Ikeda Kei; Sawada Ken; Takahashi Masamichi; Nakamura Hideto
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2011, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
    2011 - 2011, 植物化石体や植物由来の堆積有機物の化学分類に用いられる、炭化水素やイソプレノイドなどの脂質やクチンやスベリンといった抵抗性高分子であるが、化石記録の希薄さから、続成作用を受けた地質時代の植物化石中でその化学組成がどのように保存されているのか、また保存の度合いがどういった要素・要因で異なるのかわかっていない。そこで本研究では、北海道穂別町に位置する函淵層群富内層から産出した植物化石を用い、白亜紀植物化石中の有機化合物組成について分析し、その多様性について考察した。抵抗性高分子のエステル結合態ユニットとして検出された飽和脂肪酸とn-アルカノールについて、植物部位の同定、さらには植生指標となりうるような傾向を発見した。多変量解析の結果とともに、部位や産出場所による影響と考えられる起源について考察する。
  • Plant physiological and biogeochemical studies on resistant macromolecule in terrestrial higher plant
    Sawada Ken; Nakamura Hideto; Arai Takaaki
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2010, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
    2010 - 2010, 陸上高等植物の表皮や樹皮などの疎水的で硬い組織を構成する高分子量有機物は,抵抗性高分子と呼ばれる。抵抗性高分子は細胞壁や植物体に物理的強度を付与したり,微生物や昆虫の作用に対して植物体に抵抗性を与えるなどの働きをもつ。このような有機物は、植物体が堆積した後の微生物分解や続成作用に対しても抵抗性があり,古代堆積物中でもよく保存されている。演者らの研究グループでは,植物化石の抵抗性高分子の有機・生化学分析から,古植物の分類や植物生理,環境応答を復元する方法,さらに古植生あるいは生息した当時の古環境・古気候を復元する方法を開発・検討している。本講演では,これまでの研究成果をまとめて,現時点で考えられている植物化石や堆積物中の高等植物起源の抵抗性高分子の地球化学的特徴と地球科学的指標としての潜在性,さらに今後の研究の展望について紹介する。
  • Detailed higher plant terpenoid analysis on various plant fossils focused on examination of palaeovegetation indices and diagenesis
    Nakamura Hideto; Sawada Ken; Takahashi Masamichi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2010, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
    2010 - 2010, 陸上古植生復元は化石記録に基づいて行われてきたが,中生代などの古い時代においては被子植物の出現と初期進化過程などをはじめ,未解明な部分が多く残されている。陸上植物の生体テルペノイドに由来するテルペノイドバイオマーカーは大まかに被子植物や裸子植物などの起源分類群と関連づけられるため,演者らはテルペノイドバイオマーカーを用いた古植生指標,特に被子植物植生指標を検討するため,中生代以降の被子・裸子・シダ植物化石の詳細なテルペノイド組成分析を行った。植物由来テルペノイドの続成過程は芳香族化が卓越し,芳香族化合物を用いた被子/裸子植物植生指標ar-AGIが分類群の違いをよく反映する指標として有望であることが示された。さらに,他の分類群に特有の化合物についても探索を行い報告する。
  • 北海道白亜系堆積岩中の被子植物分子化石~古植生指標の検討
    中村英人; 沢田健; 高嶋礼詩
    日本古生物学会年会講演予稿集, 26 Jun. 2009, Japanese
    26 Jun. 2009 - 26 Jun. 2009
  • Biomarker analysis of gall fossils: Search for paleobiochemical evidences of plant-insect symbiosis
    Ochiai Soichiro; Sawada Ken; Nakamura Hideto; Tsukagoshi Minoru; Akimoto Shin-ichi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2009, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
    2009 - 2009, 昆虫などによって植物体に形成されるゴールの化石の化学的同定を行なうために,化石ゴールから特有のバイオマーカーや化合物の組成分布を探索した。また,化石における指標の保存を検討するため,現生のゴールも分析して比較した。試料は,中期更新統,大阪層群で産出した枝ゴール化石(被子植物のイスノキにアブラムシが形成した)と,化石とほぼ同一種の現生植物の葉,葉ゴール,枝ゴール試料である。化石ゴールの遊離態成分ではn-アルカン,バクテリア由来のホパン,被子植物バイオマーカーのオレアネンなどが検出された。化石ゴールの加水分解成分は,おもに植物の表皮に由来するクチン酸であった。化石と現生の枝ゴールのみに,2種類のクマール酸が見出された。クマール酸は,枝ゴールを同定する候補化合物となることを提示できる。また,化石ゴールの熱分解成分からは,没食子酸に類似するポリフェノール化合物を見出した。
  • Chemotaxonomic and physiological studies on angiosperm terpenoid biomarkers
    Nakamura Hideto; Sawada Ken
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2009, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
    2009 - 2009, 近年,堆積物や植物化石中から検出される高等植物テルペノイドバイオマーカーを用いた化学分類や古植生情報の研究が行われている.被子植物由来のオレアノイド,裸子植物(針葉樹)由来のジテルペノイドなどが典型的に知られている.演者らは白亜紀における被子植物に焦点をあてて堆積岩中の被子・裸子由来バイオマーカーを用いた植生指標を検討し,芳香族オレアノイドを用いた新指標の有用性が示唆された.しかし絶滅分類群など,化石試料を用いた基礎データが乏しい.また,白亜紀以前からのオレアナンの検出が被子植物と絶滅分類群との類縁関係を示唆するという報告もある.本公演では,絶滅分類群を含めた10種の植物化石のバイオマーカー分析の結果をまとめて,芳香族被子植物バイオマーカー指標への応用や,化学分類学的意義について議論する.
  • O-169 Examination of the use of angiosperm biomarkers to clarify the timing of angiosperm appearance in the Lower Cretaceous of Hokkaido, Japan
    Nakamura Hideto; Sawada Ken; Takashima Reishi
    日本地質学会学術大会講演要旨, 15 Sep. 2008, The Geological Society of Japan, Japanese
    15 Sep. 2008 - 15 Sep. 2008
  • Paleoproductivity of bacteria and archaea reconstructed by biomarker analyses of black shales of mid-Cretaceous oceanic anoxic event 1a and 1b.
    Okano Kazuki; Sawada Ken; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2008, 一般社団法人日本地球化学会
    2008 - 2008, 白亜紀には、世界中の海洋が同時期に無酸素化した海洋無酸素事変(OAE)が数回起こったと考えられている。本研究では、南東フランスのボコンチアン堆積盆におけるOAE1aおよびOAE1bの黒色頁岩試料を用いてバイオマーカー分析を行った。OAE1aではシアノバクテリア由来の2-メチルホパンが顕著に検出され、その濃度が上位に向かって増加する傾向が見られた。これは、海洋の無酸素化に伴う脱窒や嫌気的メタン酸化の活発化によってシアノバクテリアが卓越しやすい環境が形成されたことに起因する可能性が考えられる。一方OAE1bではアーキア由来のバイオマーカーであるPMIやTMIが検出された。しかし、これらのバイオマーカーはKilianより上位では高濃度で検出されるものの、それより下位の黒色頁岩層からは検出されず、一般に言われるOAE1bにおけるアーキアの卓越がKilian以降のものである可能性が考えられ、その原因については考察中である。
  • Paleoenvironmental change revealed from kerogen analyses of black shales deposited during mid-Cretaceous oceanic anoxic event 1a and 1b.
    Okano Kazuki; Sawada Ken; Kotone Takuro; Nishi Hiroshi
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2008, 一般社団法人 日本地質学会, Japanese
    2008 - 2008
  • d18O and d13C of tree-ring cellulose in fossil wood from Late Miocene (11-10Ma)
    Nakatsuka Takeshi; Ohnishi Keiko; Sawada Ken; Nakamura Hideto; Tsukagoshi Minoru
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2008, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, Japanese
    2008 - 2008, 岐阜県多治見市の後期中新世の地層(11-10Ma)から産出した木材化石から年輪毎にセルロースを抽出し、その酸素(炭素)同位体比の経年(季節)変動を測定した。酸素同位体比の時系列を、本州中部の現生木のそれと比較したところ、同位体比の絶対値、変動範囲、変動の周期性(3?6年周期が卓越)の全てにおいて、ほぼ同じ傾向を示した。本州中部の樹木年輪セルロースの酸素同位体比は、現在、夏季の相対湿度を反映しており、その変動にはENSOの周期性が大きく影響している。それ故、今回の結果は、後期中新世においても、ENSOが本州中部の夏季水循環を支配していたこと、更に言えば、11?10Maの時点で既にENSOのダイナミクスが確立されていた可能性を、示唆するものである。
  • Analysis of resistant macromolecules of ancient palm and bennettitale fossils: examination of chemotaxonomy and diagenesis
    Nakamura Hideto; Sawada Ken
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2008, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
    2008 - 2008, 陸上植物はクチンやスベリン,リグニンなどの化学的に安定で強固な抵抗性高分子をもつ.陸上植物由来の抵抗性高分子は続成過程において選択的に保存されるため古代堆積物中においてもよく保存され,巨大な炭素リザーバーである堆積物内有機物の重要なソースとなっている.また,抵抗性高分子の構成要素である単量体(モノマー)の組成は起源となる植物の分類群により異なることが知られていて,起源植物の分類学的情報を与える指標としての応用が考えられるが,化石について検討された例はほとんどない.本研究では化石中における有機物の保存の状態や抵抗性高分子の分類群による差異の有無などを確かめるため,有機物を豊富に含む炭質の植物化石を用いて加水分解により得られるエステル結合態成分を分析した.本講演では,植物化石の抵抗性高分子を用いた化学分類や続成変化の検討について報告する.
  • Aromatic thiophene and furan analyses in Cretaceous sediments deposited during Oceanic Anoxic Event in southeast France
    Okano Kazuki; Sawada Ken; Takashima Reishi; Nishi Hiroshi
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2006, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
    2006 - 2006, 海洋無酸素事変 (OAE) は海洋中に無酸素環境が広がる全球的なイベントであり、海洋の生態系に大きな被害を与え
  • Biomarker and resistant macromolecule analyses in organic fragments derived from Cretaceous plant fossils in Oyubari, Hokkaido, Japan: Examination of chemotaxonomy and paleofloral reconstructions
    Nakamura Hideto; Sawada Ken
    Abstracts of Annual Meeting of the Geochemical Society of Japan, 2006, GEOCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
    2006 - 2006, 中生代のような古代堆積物中において,陸上高等植物に由来する有機物片が普遍的に含まれている。それらは植物体の抵抗性(難分解性)高分子から由来し,生体情報を比較的よく保存している。また,高等植物に由来する低分子量分子,いわゆるバイオマーカーも構造が一部変化しているが同定される。本研究では,北海道大夕張地域に分布する下部白亜系(Albian)蝦夷層群に含まれる植物片化石を用いて,化石中の抵抗性高分子を加水分解し,得られた有機化合物の組成分布を解析した。また,同試料に含まれる遊離態成分のバイオマーカー分析も行った。バイオマーカーとして,裸子植物がもつジテルペノイド由来の炭化水素がおもに検出された。抵抗性高分子やバイオマーカーの分析から,白亜紀前期における被子/裸子植物比などの古植物相の復元について検討した。
  • Examination of depositional environment of turbidites in the middle Miocene Kawabata Formation based on the compositions of kerogen and biomarker
    Okano Kazuki; Sawada Ken
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2005, The Geological Society of Japan, Japanese
    2005 - 2005
  • Reconstruction of palaeodiet from stable carbon isotope ratios of lipids in Pleistocene to Pliocene fossil bones of marine mammals
    SHINMURA Tatsuya; SAWADA Ken; SUZUKI Noriyuki; SHIBA Masahiro
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 2003, The Geological Society of Japan, Japanese
    2003 - 2003
  • Marine environmental change revealed from the long-chain alkenone analysis in the late Quaternary sediments of the northwest North Pacific off Japan
    沢田 健; 半田 暢彦
    日本地球化学会1995年会, 10 Nov. 1995, Japanese, Oral presentation
    10 Nov. 1995 - 12 Nov. 1995
  • Marine environmental changes revealed from sedimentary or ganic matter in the northwest Pacific near the Nishishichitou Ridge since the Last Glacisl age
    SAWADA Ken; HANDA Nobuhiko
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 1995, The Geological Society of Japan, Japanese
    1995 - 1995
  • Late Quaternary sea surfaca temperature changes in the northwest pacific near Nishishichitou Ridge
    SAWADA Ken; HANDA Nobuhiko
    Annual Meeting of the Geological Society of Japan, 1994, The Geological Society of Japan, Japanese
    1994 - 1994
  • Density separation of macerals from various kerogens and their carbon isotope composition : An example of the Takafu district in the northern Fossa Magna region
    沢田 健; 秋山 雅彦
    日本地質学会学術大会講演要旨 1993年 一般社団法人 日本地質学会, Apr. 1993, Japanese, Oral presentation
    Apr. 1993 - Apr. 1993
■ Syllabus
  • 有機地球化学概論, 2024年, 修士課程, 理学院
  • 大学院共通授業科目(一般科目):自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 地質学実習, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 地球惑星科学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 地球惑星科学実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 地球史, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 海洋地質学, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 地球惑星科学実験Ⅱ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 生物地球化学, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 堆積学, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 現代地球惑星科学概論1, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 地球惑星物質科学実習, 2024年, 学士課程, 理学部
■ Affiliated academic society
  • JAPAN GEOSCIENCE UNION
  • American Geophysical Union
  • 日本有機地球化学会
  • 日本地質学会
  • 日本地球化学会
  • European Association of Organic Geochemists
  • 日本古生物学会
  • The Japanese Association of Organic Geochemists
■ Research Themes
  • Establishment of the Global Standard Cretaceous Time Scale and Cretaceous palaeoenvironmental changes in the Northwest Pacific
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2025 - 31 Mar. 2030
    高嶋 礼詩; 黒田 潤一郎; 西 弘嗣; 沢田 健; 山中 寿朗; 松本 廣直
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Tohoku University, 25H00680
  • How did the Asian continental ecosystem recover during the Paleocene? - A complete picture of the post-K/Pg revival process
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2024 - 31 Mar. 2029
    西 弘嗣; 高嶋 礼詩; 沢田 健; 黒柳 あずみ; 林 圭一
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Fukui Prefectural University, 24K00746
  • Reconstruction of terrestrial paleoenvironmental change by high-precision analysis of resistant macromolecule in plant fossil during the Cretaceous hothouse period
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    28 Jun. 2024 - 31 Mar. 2027
    沢田 健
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, 24K21557
  • Elucidation of variation in marine primary production and biogeochemical linkages between land and ocean in North Pacific Ocean during the Neogene
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2026
    沢田 健; 桑田 晃; 力石 嘉人; 入野 智久; 加藤 悠爾
    本研究では、深海掘削および陸上調査によって得られた新第三紀堆積物から、藻類および陸上植物の分子化石(バイオマーカー)、藻類微化石、生物源シリカを分析し、新生代の北太平洋におけるグローバルな海洋ー陸域間の生物地球化学的循環と生態系の連鎖(リンケージ)、環境気候システムとの関連性を解明する。海洋・陸域生態系が駆動する長時間スケールの物質循環システムの解明という観点から、海洋基礎生産と陸源有機物の海洋への輸送量の変動の体系的で定量性の高い復元を目指す。さらに、新しい古環境復元法を確立するため、新規の藻類バイオマーカーの探索とその解析法、陸上植物バイオマーカーの分子内同位体比解析法を開発する。2022年度における主な研究成果は次のとおりである。
    1. 北部北太平洋アラスカ湾掘削コア(U1417)のバイオマーカー分析を行い、珪藻、ハプト藻、渦鞭毛藻、真正眼点藻などに由来するバイオマーカーを検出し、低分解能で大まかではあるが過去1000万年間の海洋基礎生産変動を復元した。また、ハプト藻由来の長鎖アルケノンおよび真正眼点藻由来の長鎖アルキルジオールを用いた古水温計によって海洋表層水温の変動を復元した。これらの水温の変動パターンは概ねよく一致し、全体的には中新世以降の全球的な寒冷化傾向を示すことがわかった。
    2. 北海道中南部の日高町などに分布する中新統荷菜層における泥質堆積岩から、陸上セクションからは極稀な長鎖アルケノンが検出されることを発見した。そのアルケノン古水温計を用いて中期~後期中新世における体系的な海洋表層水温と海洋基礎生産の変動を復元した。
    3. 陸源有機物において陸上植物だけでなく菌類のような生物のバイオマーカーにも着目し、特に地衣類の生体試料を用いて、新規のバイオマーカーを検討した。その結果、ファルネンなどのテルペノイドがそのバイオマーカーになり得ることを明らかにした。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 23K22610
  • Elucidation of the variation in marine primary production and the land-ocean biogeochemical linkage in North Pacific Ocean
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2026
    沢田 健; 桑田 晃; 力石 嘉人; 入野 智久; 加藤 悠爾
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 22H01339
  • The molecular taphonomy of proteins in the geosphere
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    26 Jul. 2023 - 31 Mar. 2025
    沢田 健; UMAMAHESWARAN RAMAN
    本研究では、地圏に存在する数100万年前より古い年代の化石や堆積物中に残されたタンパク質様物質の保存機構を解明する。北海道から産出した保存状態のよい古第三紀(約3000万年前)の海生哺乳類の骨化石などを対象にして、タンパク質の化石成因学(タフォノミー)調査および古生態学的な研究を行う。特に熱分解GC-MSなどの技術を開発して、化石タンパク質とその変質した化合物の分析に応用する。さらに、タンパク質の変質過程の模擬実験も合わせて行い、タンパク質から生成される窒素を含む脂質高分子の同定・定量分析法を開発し、脊椎動物化石中の化石高分子を用いた古生物化学研究法の確立を目指す。2023年度のおもな研究成果は次のとおりである。
    1. 北海道足寄町の漸新統茂螺湾層から産出したクジラおよび束柱類(アショロア、ベヘモトプス)の骨化石において薄片を作製し、その蛍光顕微鏡観察および走査電子顕微鏡-エネルギー分散型 X 線分析(SEM-EDS)を行った。クジラとベヘモトプスにおいて骨において典型的な小柱マトリックスなどが観察された。また、微化石のような形態が見られ、珪藻化石であると推定した。SEM-EDSの結果を加え、骨化石の堆積環境や埋積・化石化過程を推察した。
    2. アショロア、ベヘモトプスの骨化石において脂質バイオマーカー分析を行った。その結果、もとの死滅した動物体に由来するステロイドなどの成分に加えて、バクテリアなど分解者に由来する多様な成分も検出された。これらのバイオマーカーから骨化石の熟成度や化石の保存状態を示す定量データを得ることができた。
    3. 骨化石の熱分解GC-MS分析による化石タンパク質の測定法の開発を始めた。試験的に現生動物試料のタンパク質を対象に分析し、予想通りにジケトピペラジンなどのポリペプチド熱分解分子が検出されることを確認した。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for JSPS Fellows, Hokkaido University, 23KF0100
  • Environmental changes during the Latest Cretaceous Mass Extinction Event recorded in the complete K/Pg boundary sequence discovered firstly in East Asia
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    05 Apr. 2021 - 31 Mar. 2025
    高嶋 礼詩; 黒田 潤一郎; 西 弘嗣; 沢田 健; 林 圭一; 折橋 裕二; 星 博幸
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Tohoku University, 21H04503
  • Forest devastation during extreme greenhouse climate
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2020 - 31 Mar. 2024
    西 弘嗣; 高嶋 礼詩; 沢田 健; 柴田 正輝
    本年度は下部白亜系に焦点をあて、蝦夷層群以外にも野外調査と試料の採集を実施した。下部白亜系下部では、福島県南相馬市に露出する相馬中村層群と宮城県気仙沼市大島の大島層群で柱状図の作成と泥岩、凝灰岩試料の採集を実施した。有機炭素の炭素同位体比を測定した結果、両地層からLate Valanginian Event層準を特徴づける炭素同位体比曲線のピークを両層群から見出すことができた。北海道の蝦夷層群下部の惣芦別川層~シューパロ川層でもルートマップの作製および泥岩・凝灰岩試料の採集を実施した。泥岩試料については高解像度での採集を行い、炭素同位体比の測定を実施している。凝灰岩試料については、放射年代の測定を行い、下部白亜系の年代モデルを構築が可能となった。
    有機地球科学分析では、比較研究のため米国のGreat Valley Sequence (GVS)のOAE2時の地層で陸上植物に由来する芳香族テルペノイドを用いた古植生解析を行った。被子/裸子植生比は、OAE層準では1st build-upなどにおいて一時的に減少傾向を示すものの、OAE層準を通して徐々に増大し回復期以降で減少することが明らかとなった。さらに、蝦夷層群佐久層から菌類バイオマーカーの探索と群集組成を評価する指標の開発を行った。羽幌川層では陸源ケロジェン・花粉分析を行い、被子植物花粉/裸子植物花粉個数比を明らかにした。恐竜化石では、植物食恐竜の中で特殊化した摂食方法を獲得した鳥脚類に注目し、この時期に生じた温暖化による植物相変化との関連性を考察した。アプチアン期以前、イグアノドンに代表される原始的なグループは、欧州や北米に生息していたが、アジア地域ではオーテリビアン期の立川層以外では知られていない。アプチアン期からアルビアン期になると、ハドロサウルス上科がアジアで多様化した。しかし、手取層群北谷層では、進化的な種と原始的な種が共存していたことがわかった。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Fukui Prefectural University, 20H02012
  • Comparative Biology of Parmales and diatoms to explore the origin and sucess of diatoms
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2017 - 31 Mar. 2020
    Kuwata Akira
    Diatom is the most diversified and successful microalgal group in modern oceans, fixing about the same amount of carbon dioxide as tropical rainforests. Parmales is a silicified pico-phytoplankton group. Recent our success of isolation of Parmales from the Oyashio water in the Western Subarctic Pacific and characterizing of these isolated strains revealed that Parmales belong to Heterokonta and share a common ancestor with diatoms and may play a key role in understanding their origin and evolutionary success. We have studied on Parmales using ecological, physiological, genomic and biogeochemical approaches and analyzed their genomes, silica cell wall formation process, life cycle and specific biomarkers (molecular fossils) and compared biological characters between Parmales and diatoms.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Fisheries Research and Education Agency, 17H03724
  • 有機分子古植生解析法の高精度化と北日本における過去500万年間の古植生変動の復元
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2018 - 2020
    沢田 健
    文部科学省, Principal investigator, Competitive research funding
  • Biology of Pramles, a sister picoplanktonic group of diatoms
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2014 - 31 Mar. 2018
    Kuwata Akira; KAWACHI Masanobu
    Parmales are an unknown small marine phytoplankton group with a silicified cell wa ll. Based on similarities in cell wall structure, Parmales has been proposed as a close relative of diatom s, the most successful microalgal group in modern oceans, and may play a key role in understanding their o rigin of silica cell wall and early evolution, which have not yet been clearly established. Recently, we i solated the first ever culture of Parmales in the Oyashio region of Japan. Molecular phylogenetic analysis of this culture indicated that Parmales was within the bolidophycean clade of autotrophic naked flagellates and a sister group of diatoms. We have studied on Parmales using ecological, physiological, genomic and biogeochemical approaches and analyzed their silica cell wall formation and mitosis process, global oceanic distribution , life cycle, genome , life cycle and specific biomarkers (molecular fossils).
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Fisheries Research and Education Agency, 26291085
  • North American ice sheet dynamics and marine paleoenvironmental changes from the sedimentary record in the Gulf of Alaska
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2014 - 31 Mar. 2017
    Suto Itsuki
    This study has demonstrated the linkage among the development of North American ice sheet, the erosion history on land, and the changes of microfossils during the last one million years using continuous sediment materials from the Gulf of Alaska (IODP Sites U1417, U1418 and U1419). Common presence of planktic foraminifers in subject cores permits to establish the orbital-scale oxygen isotope stratigraphy during last 1.0 million years ago in the Gulf of Alaska. The climate-ice sheet interactions were also investigated using a number of proxies including the diatom and radiolarian assemblages, the geochemical characteristics, and the physical properties of the sediments.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Nagoya University, 26281006
  • Reconstruction of variations in paleovegetation during the Quaternary by analysis of plant-derived organic molecule in the deep sea drilling sediment cores from the Atlantic Ocean and Japan Sea
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2014 - 2016
    Sawada Ken; IGARASHI Yaeko
    The objective of this study is to reconstruct variations in paleovegetation and terrestrial paleoenvironment by analyses of terrestrial plant-derived biomarkers and pollen/spore in sediment cores from northeastern Atlantic Ocean off the Iberian Peninsula (U1385) and the Japan Sea off the southwestern coast of Hokkaido (U1423) collected by the International Ocean Drilling Program (IODP). We reconstructed the paleovegetation variations during 4.3 million years and centurial-scale variations during the marine isotope stages (MIS) 12 - 10 in U1423 and U1385 sites, respectively. In particular, the paleovegetation variations reconstructed by the indicators for diterpenoids derived from Taxodiaceae/Cupressaceae and Pinaceae are synchronous to the global climatic variations such as warm/cool conditions with glacial/interglacial or centurial scales, confirming high applicability of the terpenoid proxy for reconstructing paleovegetation from deep sea sediment.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 26287130
  • 海洋ハプト藻類のアルケノン合成経路の解明と基盤技術の開発
    CREST
    2010 - 2015
    白岩善博
    JST, Competitive research funding
  • Early evolution of primitive angiosperms during Jurassic and Cretaceous in Mongolia
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2012 - 2014
    TAKAHASHI Masamichi; HISADA Ken-ichiro; SAWADA Ken
    The purpose of research purpose is to recover Early Cretaceous age fossil plants from Mongolia. The focus is on mesofossils, small dispersed fossil flowers, fruits, cones, and seeds. Mesofossils are new type of plant fossils that have well preserved three dimensional structure. We have performed field trips in Tevshiin Govi, Tugrug, Shivee-Ovoo and Shine Khudag localities during 2012-2013.The fossiliferous layers belong to the Tevshiin Govi Formation, a sequence of conglomerates, sandstones, and siltstones, as well as thick coal and lignite seams, that were deposited in a terrestrial and fluvio-lacustrine system. They also contain a varied assemblage of plant remains, including copious leaves, stems, wood, roots, and reproductive structures such as cones, seeds, cupules. The goal of the research is to document seed plant diversity in central Mongolia during the Early Cretaceous.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Niigata University, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 24405015
  • 未知の藻類:パルマ藻が解き明かす海洋を支える珪藻の進化
    キャノン財団研究助成金
    2011 - 2014
    桑田 晃
    一般財団法人 キャノン財団, Competitive research funding
  • Warming pulse triggered by CO2 released during LIP formation: evaluating 20 kyr event during Cretaceous OAE2
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2011 - 2013
    HASEGAWA Takashi; SAWADA Ken
    Cretaceous Cenomanian/Turonian boundary is known as a period of Oceanic Anoxic Event 2 (OAE2). During OAE2, large amount of organic matter deposited over extended sea bottom of the global oceans, and considerable climatic change associated with the disturbance of carbon cycles are under debate. From the Yezo Group in Hokkaido, stratigraphic studies with exclusively high resolution suggested that strong environmental perturbation happened within duration of twenty thousand years. We focused on that event (NSP) and studied biomarkers (organic molecular fossils), especially compound-specific carbon isotope values on biomarkers derived from terrestrial higher plants. Our results showed short term climatic change prevailed just before NSP over terrestrial East Asia during OAE2 interval.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Kanazawa University, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 23340158
  • Parmales: an insight into the origin and evolutionary success of diatoms
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2011 - 2013
    KUWATA Akira; SATO Naoki; SAIYO Kenji; YOSHIKAWA Shinya; SAWADA Ken; ICHINOMIYA Mutsuo; KAWACHI Masanobu; OHKI Kaori; NAKAMURA Youji
    Parmales are an unknown small marine phytoplankton group with a silicified cell wall. Based on similarities in cell wall structure, Parmales has been proposed as a close relative of diatoms, the most successful microalgal group in modern oceans, and may play a key role in understanding their origin of silica cell wall and early evolution, which have not yet been clearly established. Recently, we isolated the first ever culture of Parmales in the Oyashio region of Japan. Molecular phylogenetic analysis of this culture indicated that Parmales was within the bolidophycean clade of autotrophic naked flagellates and a sister group of diatoms. We have studied on Parmales using ecological, physiological, genomic and biogeochemical approaches and analyzed their phylogenetic relationship between Bolidophycea and diatoms, chloroplast and mitochondria genomes, silica cell wall formation process, population dynamics in the Oyashio region, life cycle and specific biomarkers (molecular fossils).
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Fisheries Research Agency, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 23370046
  • Precise reconstruction of variation in paleovegetation during Cretaceous hot period by analyses of terrestrial plant-derived organic molecules in sediments
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2011 - 2013
    SAWADA Ken; TAKASHIMA Reishi
    The objective of this study is to reconstruct long time scale variations in paleovegetation and terrestrial paleoenvironment by analyses of terrestrial plant-derived biomarkers and kerogens in sedimentary rocks from the Cretaceous Yezo Group, Hokkaido, Japan. In particular, we found rapid changes in angiosperm / gymnosperm vegetation ratio and coniferous vegetation evaluated by analysis of terrestrial plant terpenoid biomarkers. Moreover, we suggest that composition of long chain n-alkanols released from resistant macromolecule in kerogen can be useful as an indicator of deciduous broad leaf plant vegetation. Variation in the paleovegetation using the long chain n-alkanols released from kerogen is almost synchronous to that in angiosperm / gymnosperm vegetation using terrestrial plant biomarkers, confirming high applicability of the released n-alkanol proxy for reconstructing paleovegetation from ancient sediment.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 23540542
  • Verification of the mid-Cretaceous "Mega-monsoon Event"
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2010 - 2012
    Hiroshi NISHI; 高嶋 礼詩; Ken SAWADA; Hodaka KAWAHATA; Reishi TAKASHIMA
    Expansion of anoxic environments and extinction of marine biota occurred in the Tethys Sea and the Atlantic Ocean during the earliest Albian period, mid-Cretaceous (113 million years ago). In order to understand the trigger and mechanism of this event, we analyzed microfossil assemblages, organic and inorganic geochemistry and clay mineralogy of the black shale which were deposited during this event. Our analyses demonstrate that the expansions of anoxic environment were triggered by increased continental run-off which was caused by extremely humid climate in response to the mid-Cretaceous global warming. Increased run-off may have caused surface ocean eutrophication and elevation of primary productivity, and resulted in expansion of anoxia.
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 北海道大学->東北大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 22403015
  • Establishment of the Cretaceous standard, integrated stratigraphy in the North Pacific
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(C))
    2009 - 2011
    Hiroshi NISHI; 沢田 健; 高嶋 礼詩; Reishi TAKASHIMA; Ken SAWADA
    I established detailed biostratigraphy of planktonic foraminifera and dinoflagerata systs in the Aptian-Maastrichtian sequence of the Yezo and Nemuro Groups exposed in Hokkaido, Japan. Based on above biostratigraphic correlations, I integrated carbon and strontium isotope stratigraphy and 12 U-Pb and 40Ar/39Ar radiometric dating of tuff beds This integrated stratigraphy has enabled to high resolution international stratigraphic correlations.
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(C), 北海道大学->東北大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 21540479
  • Reconstruction of variation in microbial assemblage by sedimentary quinone analysis
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(C))
    2008 - 2010
    Ken SAWADA
    A research representative developed analytical methods by using isoprenoid quinones and the related compounds in sediment for reconstructing variations in productivity and assemblages of microorganisms in past time. From the results, it was suggested that free and kerogen-bound tocopherols, in which structure are resemble to isoprenoid quinones, could be useful as marine algal biomarker in present and ancient (the Neogene and Cretaceous) sediments, respectively. Phylloquinone bound in kerogen might be derived from cyanobacteria and can be useful as an indicator of its productivity in limited geological samples. In addition, it was pointed out that free sedimentary aromatic quinone, which is thought to be a lichen biomarker, have a potential for reconstructing its productivity and input/sedimentation in marine environment.
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(C), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 20606001
  • Fundamental study on algal lipid with reference to application to bio-oil resource
    JST Basic Research Programs (Core Research for Evolutional Science and Technology :CREST)
    2010
    Competitive research funding
  • Global climate change and increased primary production on land duringthe Cenozoic
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2006 - 2008
    SUZUKI Noriyuki; SAWADA Ken; WATANABE Tsuyoshi
    高等植物バイオマーカーの安定水素同位体比と菌類バイオマーカーの存在度に注目して地質時代における陸域の水循環を評価する方法を提案した. 新生代始新世・漸新世の一連の堆積岩に適用した結果,同時期の中緯度陸域は著しく多雨湿潤であり,顕著な基礎生産と炭素固定が行われていたと考えられる. 新生代始新世から現在までの長期的な地球気温の低下は草本質植物の進化拡大や大陸基礎生産による生物フォーシングが重要な役割を果たしたと考えられる.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 18204045
  • 植物化石有機分子からの白亜紀陸上生態系変動の復元
    科学研究費補助金(若手研究(A))
    2006 - 2007
    沢田 健
    白亜紀の陸域における気候変動と陸域生態系の進化,特に被子植物の進化・拡散とその影響による陸域生態系の変化を復元することを目的として,北海道などの白亜系堆積岩や大型植物化石を対象として古生物学・生物地球化学の研究を進めた。本研究は,古代植物に由来するバイオマーカーと抵抗性高分子に着目して、それらを用いて古生態・古気候記録を解読することが特徴である。研究の進め方として,(1)北海道白亜系の陸城古気候変動の復元と,(2)古代植物のバイオマーカー・抵抗性高分子の分析方法の開発等の基礎研究の2つのアプローチから行なった。平成19年度の研究成果は以下のとおりである。1.北海道中央部の大夕張,三笠,苫前地域に分布する地層から堆積岩および植物化石片を採集した。採集層準は,空知層群最上部(Aptian)から蝦夷層群佐久層上部(Turonian)にわたり,それらを試料としてバイオマーカー分析を行った。測定には,本科研費で設置されたガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)を用いた。その結果,Aptian層準から被子植物バイオマーカーを検出した。これは日本では最古の被子植物の記録となる。また,Aptian〜Turonianにおける北海道の被子/裸子植物比などの陸上古植生の変動を復元した。2.北海道などの白亜紀から古第三紀(北大博物館収蔵)の葉・材化石を用いて,植物化石の抵抗性高分子の基礎研究を行った。化石を加水分解して得られた化学部位(分子ユニット)をGC/MS測定から同定・定量し,その組成分布を調べた。それらの結果から,植物化石の化学分類や化石の保存度の評価などへの適用性について検討した。
    文部科学省, 若手研究(A), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 18684028
  • 高等植物化石ポリマーの解析からの白亜紀陸域生物圏進化の解明
    科学研究費補助金(若手研究(B))
    2004 - 2005
    沢田 健
    白亜紀における植物の進化とそれによる陸域環境の変化を復元することを目的として,北海道白亜系の堆積岩および天型植物化石を対象に古生物学・生物地球化学的研究を進めた.本研究は、丁古代植物に由来する化石ポリマーに着目して,それから古生態・古環境記録を解読することが特徴であり,研究の進め方も,(1)北海道白亜系の陸域古環境変動の復元と,(2)古代植物の化石ポリマー分析方法の開発等の基礎研究,の2つのアプローチから行なっている.平成17年度に行なった研究およびその成果は以下のとおりである.1.北海道大夕張地域に分布する蝦夷累層群シューパロー川層(白亜紀前期Albian相当)の地質調査と露頭の地層からの砂岩,泥岩および大型植物化石を採集した.2.本科研費で平成16年度に設置された蛍光顕微解析装置で,堆積岩中から分離した植物化石に由来する有機物破片を蛍光特性から分類した.また,砂岩試料から植物由来有機物破片を効率的に分離する遠心比重分離法を開発・検討した.3.比較的大型の木片化石をアルカリ加水分解することによって,エステル結合した化石ポリマーを分離した.その化石ポリマーを分析し,クチンやリグニンを構成するポリマーに由来する分子ユニットを数種類同定した.特に,クチンポリマーの脂肪酸分子ユニットの炭素数分布情報が,植物化右の化学分類に適用できることがわかった.また,テルペノイドのようなバイオマーカーも遊離態成分として同定され,化学分類や古環境復元に使えることを確認した.4.砂岩中に含まれる植物片を遠心比重分離してすべて回収した.その試料のバイオマーカー分析の結果,北海道の白亜系Albianに堆積した陸上植物は,裸子植物が優占的で被子植物は含まれないことが判明した.
    文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 16740291
  • High resolution analysis of paleoenvironment and material transport during the hot-house Earth system
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(A))
    2003 - 2005
    Hisatake OKADA; 鈴木 徳行; 北里 洋; Hodaka KAWAHATA; Hiroshi NISHI; Naohiko OHKOUCHI; Ken SAWADA; Tatsuhiko SAKAMOTO
    This research group (Leader : Hisatake Okada) had started in 1999 a field survey and sampling project in Southern France using the Grant-in Aid for Scientific Research (No. 11691113). The project was designed as a precursory study for one of IODP (Integrated Ocean Drilling Program)'s main target, the "Paleoenvironment under Extreme Climates". The team had studied extensively the OAE1b interval of Mid-Cretaceous Warm Event, and had obtained a massive columnar section containing Paquier interval, and also had conducted several test drilling at the upper level of OAE1b interval.In this new research project (Grant-in Aid for Scientific Research No. 15253007) designed as the second project to study the paleoceanography of Mid-Cretaceous OAE sequence in Southern France, we have planed to obtain high quality cores from OAE1a and OAE 1b intervals. We have hired a professional company FORACO for this task and have succeeded to recover a 60m core from Goguel (OAE1a) level at 10km north of Barrem Village and also 15m cores from Killian (OAE1b) level at St.Andre. These were the first cores ever recovered from these intervals. In order to conduct high-quality analysis for these cores, we have developed new techniques : a technique to fix the whole core by a special type of resin without any disturbance of the fractured portions and a technique of precise micro drilling to obtain samples at one mm intervals.In addition to elaborate non-destructive analysis for the whole cores, various micropaleontological, geochemical and sedimentological analysis has been conducted. As a result of these analysis it is now clear that two types of oceanic conditions existed during the formation of black shales in the OAE1a event : a condition with total water column becoming anoxic resulting a devastation to marine bioshere, and the other in which anoxic water did not reached to photic zone causing a limited effect to marine biota. It is also evident that during the Killian level of OAE1b event four cycles of anoxic fluctuations occurred. The cause of this fluctuations can be deduced to fluctuation of primary production level resulted by changing amount of terrestrial nutrient supply.
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(A), 北海道大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 15253007
  • Molecular paleontology and paleobiology of resistant macromolecule in plant fossil
    2003
    Competitive research funding
  • 自然界に存在する巨大分子の地球化学的研究
    理学未来潮流グラント
    Nov. 2001 - Mar. 2002
    沢田 健
    北海道大学理学研究科, Principal investigator, Competitive research funding
  • Biogeochemical studies on terrestrial ecosystem evolution, with respect to its effect in earth's environment
    Grant-in-Aid for Scientific Research
    2000
    Competitive research funding
  • Biogeochemical studies on geomacromolecule in sediment and fossil
    Grant-in-Aid for Scientific Research
    2000
    Competitive research funding
  • Paleoenvironmental and paleoclimatological reconstructions by biomarkers in sediment and fossil.
    1996
    Competitive research funding