深海の微生物は日光のない環境でなぜ生きることができるのか？その謎を解明

　太陽の光がとどかない深海にひそむ植物性の微生物は、何をエネルギー源にして生きているのか？ この長年の謎がついに明らかになったそうだ。

　その答えは「化学合成」だという。さまざまな深海微生物には光合成とは別のエネルギー生産能力があるのだそうだ。

　この事実は、地球最初の生命が誕生した場所についての仮説に、さらなる真実味をもたらしたという。

光が届かない深海で生きる微生物たちの謎

　海で暮らす海藻（藻類）、植物性プランクトンなどの生物のほとんどは、太陽の光を光合成してエネルギーを作り出していると考えられている。

　これは陸の植物ではお馴染みのプロセスだ。木も草も、「光」を使って「二酸化炭素と水」から有機分子「糖」を作り、それをエネルギーにしている。

　そして同じことが海で暮らすほとんどの海藻にも言える。

　だが太陽の光は、海のずっと深いところにまではとどかない。海底の深さは平均すると海面からおよそ3688メートル。つまり海のほとんどは暗闇に包まれているのだ。

　ならば光合成ができない深海で生きる生物は、どうやって生きているのだろうか？

化学合成でエネルギーを生産していた

　オーストラリア、モナシュ大学の研究チームによると、その答えは「化学合成」だ。

　海には水素がたっぷりと含まれている。光がとどかない海で生きる深海微生物は、こうした身近にある「水素や一酸化炭素を酸化」させ、それら食べてエネルギーを作り出しているのだ。

　レイチェル・ラパン博士とクリス・グリーニング教授らが、8つの門の微生物のゲノムを調べてみたところ、どの微生物にも水素を食べるための遺伝子があることがわかった。

　それこそ熱帯の海から南極の海の微生物まで、化学合成でエネルギーを作ることができ、深く酸素が乏しいところほど当たり前の能力になるのだそうだ。

　「水素と一酸化炭素は、私たちが調べたあらゆる地域で、実際に微生物のエサになりました。中には南極大陸の棚氷の下で生息していた微生物もいます」と、グリーニング教授は説明する。

　じつは地上では水素や一酸化炭素からエネルギーを作る微生物がいることは知られていた。だが、同じことを深海微生物もできるとはっきり証明されたのは今回が初めてだ。

地球最初の生命が誕生したのはどこか？

　こうした発見は、地球最初の生命が誕生したプロセスを解明するヒントでもある。

　「最初の生命は、おそらく深海の熱水噴出孔で、太陽光のかわりに水素をエネルギーにして誕生したのでしょう」と、グリーニング教授は言う。

　「驚いたことに、37億年経った今でも、海洋の多くの微生物がこの高エネルギーガスを利用しています。私たちは今までそれを完全に見落としていたわけです」

　この研究は『Nature Microbiology』（2023年2月6日付）に掲載された。

References:How do deep sea microbes survive with no sunlight? / written by hiroching / edited by / parumo
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