南アフリカの研究チームが岩石を顕微鏡で観察したところ、34億2000万年前の生命の残骸を発見しました。これらの化石は、メタンを燃料として生きていた生物の、曲がりくねった微細な残骸であり、始生代における地球上の生命にとって適切な生息地の範囲を広げるものです。
生命は、より複雑な海中生命の時代を告げる5億4100万年前のカンブリア爆発よりはるか以前に誕生しました。しかし、それ以前の生命（「先カンブリア紀」の生命）は、肉眼でははるかに生命らしく見えませんでした。地球上で最も古い生命の痕跡は、ストロマトライトと呼ばれる35億年前の岩石で発見されています。ストロマトライトは、バイオフィルムが石化した堆積物の堆積物です。今回発見された微化石は、ほぼ同じ時代のものですが、異なる形態の生命、つまり海底熱水系で繁栄した一種の微生物を示唆しています。研究チームの研究結果は、本日Science Advances誌に掲載されました。
「海底下数メートルの熱水系から湧き出る温水によって形成された空洞の壁に沿って繁栄していたと思われる、非常に保存状態の良い化石微生物の証拠を発見しました」と、ボローニャ大学の地質生物学者で本論文の筆頭著者であるバーバラ・カヴァラッツィ氏は大学の発表で述べた。「火山活動によって温められた海面下の生息地は、地球最古の微生物生態系の一部を宿していた可能性が高く、これはこれまでに発見された中で最も古い例です。」
カヴァラッツィのチームが発見した微化石は骨化した糸状のもので、顕微鏡で見ると亀裂やぼんやりとした斑点のように見えます。化石は炭素鞘で構成されており、中心物質は外部物質とは明確に分離しており、細胞壁が細胞内物質を囲んでいることを示しています。熱水系の周辺で生命が発見されることは、それほど驚くべきことではありません。今日、熱水噴出孔には地球外生命が溢れています。このような場所は、地球上の生命の起源を理解する上で興味深いだけでなく、火星や衛星エウロパ、エンケラドゥスといった惑星で生命が存在する可能性のある条件を解明する上でも興味深いのです。
化石の年代は、発見された岩石の年代に基づいており、これはジルコン年代学を用いた過去の研究で決定されていました。他の研究で、同じ岩石帯から始生代（始生代）の微化石が特定されていたため、研究チームはここで何か興味深い発見があるかもしれないと考える十分な理由がありました。論文の中で、研究チームはこれらの微化石は推定上のものであり、生物の記録ではなく、何か別のものである可能性があると述べています。熱水系の遺物、つまり単に生命のように見える何かである可能性もあります。生命体は非常に古く原始的なため、骨格や足跡の化石を探すほど単純ではありません。
これらの熱水系では、冷たい海水が熱せられた地下水と混ざり合い、化学的なスープを作り出します。今日、このスープはチューブワームやカニにとって快適な住処となっています。始生代にはこれほど複雑な生命は存在していませんでしたが、メタンを糧に生きる微生物は大いに栄えたことでしょう。研究者らは、化石堆積層の有機化合物中のニッケル濃度は、嫌気性（酸素なしで生存）でメタンを代謝する現代の微生物のニッケル含有量と一致していると指摘しました。
「著者らは、数々の印象的な観察結果をまとめ上げ、これらのフィラメントがシリカセメントに閉じ込められる前に亀裂に生息していた古代の微生物であったという説得力のある論拠を提示しています」と、西オーストラリア大学の地質生物学者で、この論文には関与していないビルガー・ラスムセン氏は述べた。ラスムセン氏は、フィラメントの形状について疑問を抱く専門家もいるだろうと指摘し、また、微化石が中空であったというさらなる証拠を求める専門家もいるだろうと指摘した。中空であれば、フィラメントの細胞構造を示唆することになるだろう。
「こうした些細な点はさておき、この発見は確かに興味深いものであり、34億2000万年以上も前に地球の地表下の隅々に微生物が生息していた可能性を示唆しています」とラスムセン氏は述べた。「これが微化石の可能性、あるいは可能性として受け入れられるのか、それとも全く別の何かとして受け入れられるのかは、時が経てば分かるでしょう。」
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