一見するとあまり目立たず、青緑色の石球を顕微鏡で見ると、緑色の丸い形がいくつか見えるだけです。しかし、このシアノバクテリアは地球上のほぼどこにでも見られます。「青緑色の石球は、ヨーロッパ、北極と南極、アフリカのナミブ砂漠、オーストラリアのウルル、アメリカのグランドキャニオン、そしてアジアのゴビ砂漠に生息しており、タクラマカン」とカイザースラウテルン工科大学の藻類研究者ブルクハルト・ビューデル氏は報告している。先駆的な藻類は、チベットの高地のツンドラ地帯の石英の小石の下や、熱帯のインセルベルクの地衣類でも見つけることができます。
極限の場所での先駆的な仕事
生命にとって敵対的な場所では、通常、青緑色の石球が最初で唯一、住み着くことができる生き物です。それは、高低の塩分濃度や紫外線に耐えるだけでなく、幅広い温度にも耐えられるからです。さらに、この単細胞生物は、大きさがわずか 1,000 分の 1 ミリメートルであるため、深刻な水不足でも簡単に生き残ることができます。
青緑色の岩球は、活動できる水量が年に 5 ～ 6 日しかない場合でも生き続けます。シアノバクテリアを再度水で濡らすと、わずか 10 ～ 20 分後に光合成が再び活発になります。 「私たちは、花崗岩、大理石、砂岩の上部 3 ～ 4 ミリメートルの半透明の部分、さらには砂漠の乾燥した土壌や温泉からもクロオコクシディオプシスを発見しました」とビューデル氏は言います。
光をほとんど必要としない
青緑色の石球も光をほとんど必要としません。シアノバクテリアは、フィコビリン色素の助けを借りて、非常に暗く、光の少ない場所でも光合成に利用できるわずかな光を最適に利用することができます。 「青緑色の岩石球体に必要な光の量は、冬の曇りの日の 10 分の 1、晴れた夏の日の 35 分の 1 以下です」とビューデル氏は説明します。
この能力により、他の多くの生物が太陽を利用してエネルギーを生成できない場所でも、藻類は石の下側や表面の下でも光合成を行うことができます。その結果、藍藻自体が北極や南極の岩石や土壌に定着し、乾燥地域の砂漠化を防ぐのに役立ちます。
青緑色の岩球は、この壊れた石膏岩のように、岩石の最上層に生息していることがよくあります。 （写真：ドイツ植物協会）
さらに、青緑色の岩球は空気中の窒素を吸収し、それを独自の細胞物質と有機化合物に変換できるため、栄養の乏しい場所に重要な要素を提供します。その後、青緑色の岩球に他の生物が徐々に続き、住みにくい場所でもゆっくりと生きた土壌地殻が形成されます。シアノバクテリアは他の生物のために土壌を準備するため、生態学における土壌構築者の 1 つに数えられます。
初期の人生の先駆者
遺伝子研究が示しているように、青緑色の石球は系統発生的に非常に古いものです。 「この属はおそらく約20億年前に発達しました。したがって、非常に原始的な形態のシアノバクテリアを彷彿とさせます」とビューデル氏は説明します。シアノバクテリアは約 24 億年前に大量の酸素を生成し始め、これにより原始大気の酸素含有量は今日約 20% に上昇しました。
「この 20 億年間、青緑色の石の球に似たシアノバクテリアが、おそらく議論の余地のない地球の支配者でした」とビューデル氏は言います。彼らは地球上の環境と生物を大きく変え始めました。シアノバクテリアの先駆的な働きのおかげで、この生物は呼吸するための酸素を発見し、形成されたオゾン層は太陽の有害な紫外線を吸収しました。これは、地球上の生命がさらに進化するための重要な前提条件でした。
シアノバクテリアは後に生物の進化にも重要な貢献をしました。緑藻、赤色藻、コケ、および高等植物は、光合成を促進するシアノバクテリアを以前に組み込んでいたため、エネルギーを生成するために太陽光のみを使用することができます。シアノバクテリアがなければ、今日私たちが知っている多くの生命体はおそらく決して発達しなかったでしょう。
テラフォーミングヘルパー
その破壊不可能性と新たな生息地を開拓する能力により、青緑色の石球は NASA が火星に設置したいと考えていた候補にもなりました。 1980 年代から 90 年代にかけて、クロオコクシディオプシスは他の 4 つの微生物とともに、赤い惑星をより地球に似せ、大気を酸素で豊かにするための最良の候補であると考えられていました。
「幸いなことに、私たちは現在、火星を地球外生命体で汚染したくないため、『火星のテラフォーミング』と呼ばれるプロジェクトからは離れています」とビューデル氏は言う。しかし、宇宙研究者やバイオテクノロジー者は今でもゲッティンゲン藻類の研究者に純粋なクロオコシディオプシス株を注文しています。その理由の 1 つは、シアノバクテリアやその他の藻類が、宇宙ステーションや惑星コロニーの生命維持システムで酸素やバイオマスを生成するのに適しているためです。
出典: ドイツ植物協会 (DBG)
