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2017年9月25日 (月)

藻類(酸素供給源<栄養源)の爆発的な増加が多細胞生物(動物)の発展を後押しした

大気中の酸素濃度の増大が燃焼によるエネルギーの生成を可能にし、多細胞生物の登場~複雑化・大型化を促進した主要因と考えられていました。
しかし、藻類の増加と動物の出現時期の関係から、酸素濃度の増大よりも、光合成を行う藻類が豊かな栄養源となったことが、多細胞生物の発展の主原動力であったとする説が唱えられています。
◇多細胞動物の出現、藻の大発生が後押しか 研究リンク
<AFPニュース>より
////////↓↓転載開始↓↓////////
【8月17日 AFP】地球上の生命の進化が30億年近くの間、単細胞の段階でほぼ足踏み状態を続けていた結果、海の中は細菌類で満ちあふれることとなった──。だがその後、赤道付近の海でも厚さ2キロに及ぶ氷が張っていた地球の全球凍結が約6億5000万年前に融解したことで、藻類が爆発的に増加し、すべての状況が一変したとする研究論文が16日、発表された。
 英科学誌ネイチャー(Nature)に掲載された論文の主執筆者で、オーストラリア国立大学(Australian National University)のヨッヘン・ブロックス(Jochen Brocks)教授によると、氷河が海に向けて滑り落ちる際に栄養物が山腹からはぎ取られ、それを摂取した「より大きな藻類が(それまでの)微小な細菌類に取って代わった」のだという。
 仏パリ(Paris)で開催の国際地球化学会議への出席中にAFPの取材に応じたブロックス教授は、「これらの藻類は食物網の基盤を根本的に変えた。藻類がいなければ、人間は今日ここに存在していなかっただろう」と語った。ブロックス教授は同会議で今回の研究成果を発表した。
 動物が地球上に初めて登場した時期とその要因は、科学における重大で最も手強い謎の一つとなっている。
 ブロックス教授によれば、この問題をめぐっては確かな事実よりも数多くの学説が提唱されており、専門家らも2つの主要な陣営に分かれてしまっている状況なのだという。当のブロックス教授も、自身の研究結果に後押しされるかたちで、一方から他方の陣営に鞍替えしているのだ。
 ブロックス教授はAFPの電話取材に「論争は20年間続いている」としながら、「さっきまで会議のセッションに参加していたが、両陣営は文字通りぶつかり合っているよ」と語った。
 主に生物学者で構成されている一方の陣営は、解決すべき謎など何一つないと強く主張する。彼らは、動物のゲノム(全遺伝情報)のような複雑さを持つ生物の進化には数十億年もの長い時間がかかるとする説を唱えている。
「もう一つの陣営は、動物はもっと速やかに進化できたはずだが、何かがそれを阻んでいたと主張している」とブロックス教授は説明した。
 酸素の不足は、多細胞生物の台頭にとって重大な障壁となると長年考えられていた。エネルギーを消費する大型の生命体には強力な燃料が必要で、その燃焼を助けるため酸素は不可欠だ。
 ブロックス教授の研究は、進化を拒む何かがあったとする障壁の仮説の裏付けするものだが、その考え方は全く別の方向を向いている。
■偶然の一致「可能性は極めて低い」
「今回の研究は、不足していたのが酸素ではなく、豊富な、栄養に富んだ食料源だったことを示す初の物的証拠を提示している」と、ブロックス教授は話す。
 これで話は藻類に戻る。
 地表の融解とともに豊富な窒素を含む栄養物が大量に海へと流れ込み、光合成を行う藻類が爆発的に増加した。その際、はるかに小型の細菌類の犠牲を招いた。
 生態系内のエネルギー量を決めるのは、食物連鎖の底辺で、細菌類にとってかわった藻類は平均で約1000倍の大きさだ。この違いについてブロックス教授は、「大きさの比率ではネズミとゾウくらいの差がある。海洋生態系で重要となるのは大きさだけ」と指摘する。
 そして「食物網の基盤に、栄養価が高く高エネルギーの微粒子が大量に得られた。これによって生態系全体が複雑で大型の動物へと向かうこととなった」と説明した。
 研究チームは、このような移行が起きた証拠を、オーストラリア中部に広がる砂漠地帯の地下深くから採取した岩石サンプルで発見した。サンプルの岩石は、約5000万年間続いた地球の氷結状態の直後の年代のものだった。
 研究では、クロマトグラフィー法(化学成分の析出)と分光法(質量の測定)を用いて、高次の生命体と細菌類の個体数を反映する上でそれぞれの指標となる分子2種類の経時変化を調べ、比較した。
 その結果は、複合生物の指標となる分子の数が100倍~1000倍に増加するほどの劇的な変化を示していた。
「藻類の増加と動物の出現は、発生時期が互いに非常に近いため、それが偶然の一致である可能性は非常に低い」と、ブロックス教授は話している。(c)AFP/Marlowe HOOD
////////↑↑転載終了↑↑////////
実際には酸素濃度上昇、栄養源の増加、酸素増大→オゾン層形成による紫外線緩和といった諸要素が作用しあって、多細胞生物の登場・発展を後押ししたのではないでしょうか。




稲依小石丸 

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