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地下5キロメートルで「巨大な生物圏」が発見される

2018年12月13日(木)16時40分
松岡由希子

南アフリカ・コパナン金鉱の地下1.4キロの深さに生息する線虫類 Image:Gaetan Borgonie (Extreme Life Isyensya, Belgium)

<地下深部にこれまで存在が知られてこなかった微生物の巨大な生物圏が存在することがわかった>

「地球の深部には、様々な生命体が無数に存在する」

深部炭素を研究テーマとして世界52カ国1000名以上の研究者で構成されるグローバルコミュニティ「深部炭素観測所(DCO)」は、2018年12月10日、米ワシントンD.C.で開催されたアメリカ地球物理学連合(AGU)の年次総会において、2009年の創設以来およそ10年にわたる研究成果を報告し、「地球の深部には、まるで"ガラパゴス"のように様々な生命体が無数に存在し、その生物量(バイオマス)は全人類の245倍から385倍に相当する」ことを明らかにした。

「数千年にわたって存在しつづける生物がある」

研究チームでは、世界数百カ所を対象に、海底から2.5キロメートル掘り、深度5キロメートル以上の鉱山や掘削孔から微生物をサンプル採取し、地下深部の生態系モデルを構築した。

これによると、地下生物圏の大きさは、地球の海のおよそ2倍にあたる20億立方キロメートルから23億立方キロメートルで、炭素重量で換算すると150億トンから230億トンにのぼる。地下生物圏には、全生物界を3分する細菌、古細菌、真核生物がすべて存在するが、なかでも細菌と古細菌が多く、地球上の細菌と古細菌のおよそ70%が地下に生息しているとみられている。

光がなく、熱や圧力にさらされ、栄養源も十分とはいえない地下の奥深くで生息する地下微生物は、生活環境やエネルギー摂取などにおいて、地上のものとは大きく異なっている。DCOのメンバーでもある米テネシー大学ノックスビル校のカレン・ロイド准教授は、英紙ガーディアンの取材で「私にとって最も奇妙なことは、数千年にわたって存在しつづける生物があるということです。これらの生物は、代謝はしていますが、生命維持に必要と考えられていたエネルギー量よりも少ないエネルギーで静止しています」と述べている。

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南アフリカ共和国にある金鉱山ムポネン鉱山の地下2.8kmで発見されたる真正細菌の1種Candidatus Desulforudis audaxviator。Image courtesy of Greg Wanger (California Institute of Technology, USA) and Gordon Southam (The University of Queensland, Australia)

もちろん、地下生物圏について明らかになっていないことは、まだ数多く残っている。生きるためにどのようなエネルギーを利用して、地下生物圏はどのように広がっていったのか。日本と北米、アフリカでは、深部地下生物圏は似ているのだろうか。また、地震や隕石衝突など、地質学的事象が地下生物圏にもたらす影響についても、さらなる解明が待たれる。地球上での生命の起源についても、深部地下生物圏との関連を交えて、研究がすすみそうだ。

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