何が起きたか

オーストラリア北部の古い岩から、1万2千点を超える小さな化石が見つかりました。最も古いものは約17億5千万年前で、多くは17億〜14億年前のものです。化石は、動物や植物につながる複雑な細胞、真核生物の初期の仲間と考えられています。ScienceDailyの報道によると、研究チームはこの化石が、どんな環境で生きていたのかも調べました。

化石が眠っていた場所

試料は、オーストラリア北部の地質調査機関に保管されていた泥岩の岩芯から取り出されました。岩芯は、かつて広い内海の海底に積もった泥が固まったものです。研究チームは泥岩を細かくして溶かし、残った有機物を顕微鏡で観察しました。さらに、化石を包んでいた泥岩の化学的な特徴を調べ、当時の海水に酸素があったかどうかを推定しました。

なぜ酸素が重要なのか

生物の細胞には、大きく分けて比較的単純な原核生物と、核や細胞内小器官を持つ真核生物があります。動物、植物、藻類、菌類は真核生物です。真核生物の細胞は多くの仕事をこなすため、酸素を使って食べ物から大きなエネルギーを取り出す仕組みが重要だった可能性があります。

ただし、これは単に酸素があれば複雑な生命が必ず生まれる、という話ではありません。細胞の仕組みや周りの栄養、海の状態など、複数の条件が関わったはずです。今回の研究は、その条件の一つとして酸素に注目する手がかりを与えます。

今回確認できたこと

化石は、海岸近くの泥地から外海まで、さまざまな場所で見つかりました。しかし、真核生物の化石があったのは、酸素が存在した環境だけでした。酸素のない環境の試料からは、より単純な原核生物の化石しか見つかりませんでした。場所が変わっても同じ傾向が出たため、偶然の一例ではなく、初期の真核生物が酸素のある環境と結びついていた可能性が高まります。

まだ分からないこと

化石記録が示すのは、保存された生物と環境の関係です。酸素が細胞の複雑化を直接起こしたのか、それとも酸素のある場所で別の条件もそろっていたのかは、まだ決着していません。現在の地球には、酸素のない場所で生きられる真核生物もいます。そのため、初期の真核生物がすべて同じ生き方をしていたとは限りません。

次に見る点

今後は、別の地域や別の年代の岩芯でも、同じ組み合わせが見つかるかが重要です。化石の形、岩の化学成分、酸素の分布を一緒に調べれば、複雑な細胞がいつ、どこで広がったのかをさらに絞り込めます。17億年前の小さな化石は、私たちにつながる生命が暮らせる場所を、地球の環境がどう変えたのかを考える材料になっています。