すでに 34 億 2,000 万年前には、海底下の熱水系にはメタンを生成する微生物が生息していました。この種の生物としてはおそらく最古のものであることが、南アフリカの堆積岩に含まれる非常に保存状態の良い微化石によって証明されています。生命の初期の形態。これらの化石の発見は、初期の地球に別の居住可能な環境があることを証明するだけでなく、どのような条件下であれば他の惑星でも生命が存在できる可能性があることを示しています。
地球上の最初の生命体は、いつ、どこでどのようにして発達したのでしょうか?理論によれば、最初の生命は約40億年前、つまり45億7,000万年前に地球が形成された直後に誕生した可能性があります。生命のゆりかごはおそらく温泉にあり、その栄養素と化学物質のカクテルの中で最初の細菌が発生しました。この証拠は、いわゆる微化石によって提供されます。岩石中の髪の毛ほどの細い痕跡の化学的特徴は、それらがかつて微生物であったことを示しています。しかし、場合によっては、これらが実際にどの程度まで微生物の残骸であるのか、またどの程度までが単なる鉱床によるものなのかについては議論の余地がある。
地下空洞からの微化石
ボローニャ大学のバルバラ・カヴァラッツィ率いるチームは、34億2000万年前の生命の直接的な証拠となる微化石を発見した。「我々は、熱水系からの温水によって形成された空洞の壁で明らかに繁殖していた、非常に保存状態の良い化石化した微生物を発見した」海底から数メートル下だ」とカヴァラッツィ氏は報告する。 「火山活動によって加熱された地下生息地には、地球の最も初期の微生物生態系の一部が存在した可能性が高く、これは現在までに発見された最古の例です。」
この微化石は、地球上で最も古く、最も保存状態の良い堆積岩のいくつかが含まれる地域である、南アフリカのバーバートン・グリーンストーン・ベルトから産出されています。カヴァラッツィと彼女の同僚が研究した岩層には、かつて火山で加熱された水が冷たい海水と出会う地下通路が含まれていました。この相互作用により、化学物質の独特な混合物が生成され、生命の出現の繁殖地が形成されました。
メタン代謝の証拠
これらの岩石の中で、研究者らは髪の毛のように細いフィラメントを発見した。その一部はかつての空洞の壁に個別に散らばっており、他のものは小さなくぼみに密集している。化学構造の分析により、微化石には炭素が豊富な外殻と、化学的および構造的に明確に定義された核があることが示されました。研究者らによると、その組成と分布は、それらが実際に生命体であり、フィラメントが鉱床によって作られたものではないことを明確に証明しているという。印象的だったのは、フィラメント内の有機化合物にニッケルが多く含まれていることです。 「ニッケル酵素は嫌気性代謝を行う生物によく見られます」と研究者らは説明する。 「測定されたフィラメント内のニッケル濃度は、メタンを代謝する生きた微生物に見られる濃度と類似しています。」
したがって、34億2,000万年前の微化石は、メタン代謝を行う微生物の最古の証拠である可能性があり、おそらく古細菌の最初の代表である。 「古細菌が化石化できることはわかっていますが、直接的な例はほとんどありません」とカヴァラッツィ氏は言う。 「私たちの研究結果は、古細菌の化石の記録を初めて地球上に生命が誕生した時代まで拡張する可能性があると研究者らは述べています。この発見は、初期の生命体と初期の地球上の居住地域に関する知識を拡大するだけではありません。」火星でも同様の環境が見つかっているため、この研究は宇宙生物学や地球外で生命体を発見する可能性にも影響を及ぼします」とカヴァラッツィ氏は語った。
出典: Barbara Cavalazzi (イタリア、ボローニャ大学) 他、Science Advances、 doi: 10.1126/sciadv.eabf3963
