昔の海の研究
今回は、昔の海は緑色だったかもしれない、という研究をちょっと紹介したいなと思います。
サイエンスポットは、最新の科学技術にスポットライトを当てるポッドキャストです。ホストはサイエントークのレンです。
ということで、今日は
洗濯機がぶっ壊れまして、家の。
で、そのドラム式なんですけど、そのドラム式の前の蓋から大量に水が漏れるっていう事件が発生して
なんかちょっと散々だったんですけども
今日も元気にやりたいと思います。
海のちょっと色の話なんですけども
あのどういうことかというと、もう何十億年も前ですね。
40億年くらいから20億年前くらいの
太古代って言われる時代の海をちょっと研究したっていう報告で、そんなことできるの?っていう感じ
なんですけど、
ちょっと紹介したいと思います。
酸素と海の変化
で、今の地球って
あの酸素が大量にあるんですけど、僕らは呼吸で酸素を吸ってそれをエネルギーに変えて
生きているわけですけど、地球が生まれた時っていうのは
その酸素っていうのはもう全然なかったと
いうのは結構有名な話です。今の100万分の1くらい
って言われてるんで、ほぼほぼ酸素がないっていう地球だったんですね。昔は。
で、
実際に
生命にめちゃくちゃ悪い影響がある紫外線ですね。太陽から降り注ぐ紫外線っていうのが
もう降り注いでいると
で、オゾン層みたいなそのバリアみたいもないと
いう環境で
酸素が少ない環境で存在する鉄が大量に海に溶け込んでたっていう
あのことですね。あんまり想像できないかもしれないですけど、昔はもう鉄がめっちゃ海に溶けてました。
で、そういう状態の海があって、ここからその環境をガラッと変える生き物が生まれてくると
で、その一つがシアノバクテリアっていう種類の
菌ですね。
で、これは酸素を発生する抗合性を行うっていう生き物です。
で、このシアノバクテリアが誕生したことで、このまず水中で
酸素の濃度が上がってくるっていう現象が起きます。
で、この水中の酸素がどんどんどんどん増えてくると
まあちょっとずつそれが大気にも空気中にも酸素が放出されていくと
で、これが24億年前ぐらいに起きた
第3回イベントっていう呼ばれるやつですね。で、第3回イベントはえっとあれですね
昔の体内時計があの見つかったというか
あの最古の体内時計みたいな話をこのポッドキャストの前のエピソードでしてるんですけど
そちらでもちょっと出てきました。あとはあれかな
えっとサイエントークの方で
あの今科学史シリーズ結構大詰めのところを今やってるんですけども
その最初の方に生命誕生とかあとは地球はどう生まれたのかみたいな話も
出しているのでまあ良ければこれ合わせて聞くと面白いかもしれないですね
で、まあその第3回イベントっていうのはさっき言ったシアナバクテリアがめちゃくちゃ酸素を出しまくって
で、海の酸素も飽和してきて
で、空気中にどんどん酸素が出てきて数パーセントぐらいまで酸素濃度が上がるという出来事が起きました
で、これがなんで一大イベントだったかというと酸素濃度が上がると
酸素を使って生きる生物とか
あとはその生物がさらに進化していって動物とか植物とかになっていくっていうところの
誕生に非常にこれ重要なイベントだったというので
緑の海仮説
大事なイベントですね 第3回イベント
で
今回研究している例としてはシアナバクテリアが生まれて
この水の中でどういう光の環境だったのかっていうことですね
さっき言ったようにシアナバクテリアは光合成するので
その光合成をするっていうのが海の環境にどういう影響を与えるのか
光合成で酸素出てくるって言ったんですけど最初に言ったように海には鉄が溶けてますと
いっぱいこれニカの鉄ってやつでこの鉄がこの酸素によって酸化されるんですね
でそうすると水に溶けにくい酸化鉄っていうものに変化します
でこの酸化鉄っていうものは
地球に降り注いでいる紫外線から青い光までをすごく吸収すると
で水って赤い光を吸収する性質があるんですよね
なので青い光とか赤い光は鉄とか海に吸収されていくっていうので
実際に緑の光が反射してくると
なので
水中の光は
全部そういう青赤が吸収されるんで緑の光が
溢れてたんじゃないか要は緑色の海だったんじゃないかっていう
ことが今回提唱されたということですね
ちょっとここで若干矛盾が生じてくることになるんですねで要は
高剛性でできた酸素と鉄がくっついて
その表面にそういう酸化鉄が溢れてますとで水も
大量にありますとなのでその下にいる
クロロフィルっていう要は高剛性に使われる色素があるんですけど
それは
この
酸化鉄が吸収する青い光が欲しいんですね
それを使って高剛性をしたいのにこの海が
あのそういう青い光とかを吸収されてるっていう状態になっちゃうと
この光を利用できなくなっちゃうと
なのにちゃんと生き延びたっていう理由があって
で
何に注目したかというとシアノバクテリアが高剛性に利用する光アンテナっていう仕組みが
あるというふうに着目してますでこれ光アンテナ
何かっていうと
太陽の光を効率よく捕まえるための色素と
タンパク質が合わさった複合体って言うんですけど合体したものになります
でここで吸収した光のエネルギーは高剛性の主役であるクロロフィルに渡されると
でこのシアノバクテリアはこのさっき言った緑色の光を吸収する
ビリン色素っていうもの
とか
あとは緑から赤い光を効率に吸収する色素タンパク質の複合体とかまあそういう要は緑の光エネルギー
もうまく使って
それを高剛性を行うクロロフィルに渡していくと
そのエネルギーをっていう
システムを進化させてきたんじゃないかっていうことですね
だからてかそうしないと緑の海っていうのを想定した場合に
生き残れないくなっちゃうんでクロロフィルは緑を使いたいのに
緑というか
青とか赤
クロロフィルは
吸収したい光が緑の海だとなくなっちゃってるけど
その代わりにキャッチする光アンテナを使ったと
実際調べてみると緑色のモとか陸上生物とかそういうどんどんでっかくなっていくのに比べると
シアナバクテリアの光アンテナっていうのはすごい複雑で
この緑色の光をうまく利用するっていう
シアナバクテリアが残ってきたこれ緑の海仮説みたいなことですね
で
あくまでまだ仮説なんですけど
あとシアナバクテリアのこれ進化を模擬する実験っていうのも
行ってましてで緑の光の環境と
緑色の光を吸収する色素にどういう結びつきがあるのかっていうのを調べてみましたと
で
で
そうするとシアナバクテリアの共通祖先っていうのをDNAから調べてみてそうすると祖先は
共通の祖先が緑の光をうまく利用してた可能性が高いというふうに分かりました
だから要は昔からこういうシステムはあったんじゃないかそれが
海の色が緑だったからこういうシステムが進化してきたんじゃないっていうことですね
で
あとは今の地球上で
その昔の環境と似た場所がないか探したらしいですね
でそうするとなんかイオウ島の近くに
あのあったらしくって酸化鉄が含まれていて
で
実際に水の中に緑の光の環境が形成されているってことでその環境だと緑の光を吸収する
生き物が多く存在しているってことが分かったということですねだから昔の海もこういう環境だったんじゃないっていう
あの仮説を裏付けるという感じです
ちょっとややこしくなったんでまとめますと
昔の海は緑色だったと
でただ緑色だと
あのそこに入ってくる光っていうのは
緑の意味はということは青とか赤はもう吸収されちゃってるってことですね
その鉄とか海とかによって
でそうなるとその中にあるやつって
本当は青とか赤の光欲しいのに全然得られない環境になっちゃう
だけど
あの緑の光は余ってるんでそれをうまく作るように進化をしてきて
でそのシアノバクテリアっていうのが生き残ってきたんじゃないっていう
それがあの光アンテナと呼ばれる
あのシステムを得るために必要だったと緑の海で生きていくために進化したと
えーいう仮説緑の海仮説っていうのがあるっていうことでしたね
はいなんかこれまあそもそも酸化鉄によって海が緑色になるっていうのも結構面白いし
そんなダイナミックなことが起きてたんだっていうのも面白いですよね
でちょっと宇宙の視点でもこれちょっと重要なんじゃないって言われてまして要はこういう
緑色の海があると地球外生命体が出てくる可能性が
あるんじゃないかということでこのNASAも緑の海が
緑の海がちょっとイントネーション変になっちゃいました
緑の海がそういう生き物の存在を示す指標になるかもしれないっていうのを言ってるらしいですね
まあこれすごい面白いですよね
なんか海といえば青だから
全然想像もしなかったですけど
こう30億年とかすごい長い時間の
恒星をする生き物の歴史がもしかしたらこういう海の環境から
日も解けるかもしれないっていうことですね
はい
まあということで今回の話は
昔の海は緑色だったかもしれないそしてその緑色の海に適応した
シアノバクテリアっていうやつが生き残って大繁栄してきたんじゃないのっていう
そういう仮説の研究でした
はいということで今回は以上です
サイエンスポットは平日毎日朝に日本語と英語で配信しています
このポテキャスト聞いて皆さんもぜひメモや感想など
ハッシュタグサイエンスポットで投稿してもらえると嬉しいです
で先ほど言ったように僕が配信している別のポッドキャストサイエントークとかサイエンマニアの方で
結構こういう昔の地球の話とか
恒星っぽい話とかもしてますんで
そちらのポッドキャストももう大量にエピソードがありますのでぜひ聞いてもらえると嬉しいなと思います
はいそれではまた
