東北大,全球凍結の地層に光合成生物の痕跡を発見

著者: sugi

東北大学の研究グループは,6億5〜3千万年前の全球凍結―解氷時に形成されたこれらの地層の岩石試料を分析し,全球凍結中にも光合成生物(藻類)が存在した証拠,及び,解氷後に生物量極小を経て真正細菌が増え,その後,真核生物が栄えた証拠を得た(ニュースリリース)。

地球は,その46億年の歴史において氷床がある時期(氷室期)と氷床がない時期(温室期)を繰り返してきた。その中で,まれに,地球全体が氷に覆われる「全球凍結」が起きたことが分かっている。この全球凍結は,24億年前と7〜6億年前に起こり,後者の凍結は2回起きている。

氷室期に発達する大陸氷河は,移動に伴って岩盤を削り込み,底面に石(礫)を取り込む。氷河の先端が海洋に達すると,底面の石は海底の泥に落ち,石を含む泥岩が形成される。これが当時低緯度だった場所の地層から発見されると,それが全球凍結の証拠となる。

陸から遠ざかるほど堆積物の粒子は細かくなるので,普通は,礫は遠洋の堆積物には含まれないが,氷山が運ぶ場合には,遠洋の堆積物にも礫が含まれることになる。河川の堆積物は砂の中に礫が入るが,氷山が礫を海へ運ぶ場合は,氷が陸から遠く離れてから礫を落とすので泥に礫が含まれる。

研究グループは,2011年に中国の三峡ダム付近の6億5千万年前から5億4千万年前の地層を調査し,岩石試料を採取した。2015年以降,6億5〜3千万年前の岩石試料中の堆積有機分子を分析し,光合成生物・真正細菌・真核生物に特徴的な堆積有機分子の量比を算出した。

その結果,全球凍結中にも光合成生物(藻類)が存在した証拠,及び,解氷後に生物量極小を経て真正細菌が増え,その後,真核生物が栄えた証拠を得た。これらの証拠から,解氷時の異常に高い気温で生物量極小化し,気温が下がる途中で真正細菌が増え,気温が普通の状態になると真核生物が増えたと解釈できるという。

研究で扱った時代は,左右相称動物の大進化時代(カンブリア爆発)の一つ前の時代で,まさに動物の進化の時代となる。その進化と全球凍結の関係は未解明だが,研究グループは,この成果が全球凍結と動物の進化の関係を解明する重要な鍵になるかもしれないとしている。

研究グループは,同じ時代の別の国で採取した試料の分析結果を公表する予定。動物進化には酸素量が関係していると考えられており,大気酸素―海中酸素―動物の進化を考察した研究成果を公表するとしている。

キーワード:

関連記事

  • 基生研,弱光下における藻類の成長回復の仕組み解明

    基礎生物学研究所は,NPQ反応を制御するタンパク質因子「DET1」が,ゲノム内のDNAトランスポゾンのサイレンシングに関与することを明らかにした(ニュースリリース)。 植物は,強すぎる太陽光にさらされると強光ストレスによ…

    2025.08.27
  • 静岡大ら,藻類の光合成色素タンパク質複合体を解析

    静岡大学と理化学研究所は,T. striata NIES-1019から光合成色素タンパク質複合体を単離し,色素分析,蛍光・吸収スペクトル測定,および分子系統解析を行なった(ニュースリリース)。 酸素発生型光合成…

    2025.06.02
  • 東大ら,アメーバにおける光共生の意義と多様性解明

    東京大学,国立遺伝学研究所,神戸大学は,長く謎とされてきたアメーバにおける光共生の適応的な意義と共生藻類の隠れた多様性を明らかにした(ニュースリリース)。 光合成をしない生物が微細藻類を細胞の中に共生させる光共生という現…

    2025.05.20
  • 静岡大,原始紅藻から集光性色素タンパク質を精製

    静岡大学の研究グループは,原始紅藻Galdieria sulphuraria NIES-3638(ガルディエラ)から光化学系I(PSI)と集光性色素タンパク質(LHC)を含む PSI-LHCI複合体を精製した(ニュースリ…

    2025.02.04
  • 静岡大ら,珪藻光化学のタンパク質間相互作用を解明

    静岡大学,岡山大学,京都大学は,珪藻Thalassiosira pseudonanaから光化学系 I(PSI)とフコキサンチンクロロフィル結合タンパク質(FCP)の超複合体(PSI-FCPI)を精製し,その構造をクライオ…

    2024.11.07
  • 東工大,藻類に周囲の明度に順応する検知機構を発見

    東京農工大学の研究グループは,緑藻の一種であるボルボックスの体細胞には周囲の明るさに順応可能な照度差検知機構が備わっていることを発見した(ニュースリリース)。 ボルボックスは池や水田などの淡水に生息する緑藻の一種であり,…

    2024.10.23
  • 公大,藻×酵母の光合成を利用した排水処理に知見

    大阪公立大学の研究グループは,排水処理効率が最も高くなる,微細藻類と従属栄養微生物の組み合わせを検討し,緑藻と酵母の組み合わせにより排水処理効率が向上することを実証した(ニュースリリース)。 一般的な排水処理に用いられる…

    2024.10.02
  • 基礎研,原始緑藻の光合成制御を明らかに

    基礎生物学研究所は,緑藻系統とストレプト植物系統の共通祖先に近い海産の原始緑藻(プラシノ藻)もステート遷移を行なうことを明らかにした(ニュースリリース)。 植物は光合成を通じて太陽光エネルギーを効率的に獲得している。この…

    2024.09.30

新着ニュース

人気記事

新着記事

  • オプトキャリア