岡山大学の研究が切り開く大酸化イベントと地球の未来

岡山大学の新たな発見

国立大学法人岡山大学は、地球の歴史の中でも重要な現象である「大酸化イベント」に関する新たな研究成果を発表しました。これは、約21〜24億年前に地球の大気に大量の酸素が出現した時期を指し、その原因として海洋中のニッケルと尿素が重要な役割を果たしていたことが明らかになったのです。この研究は、大学院自然科学研究科のDilan M. Ratnayake大学院生や、田中亮吏教授、中村栄三教授らからなる研究グループによって進められました。

大酸化イベントとシアノバクテリア

従来、シアノバクテリアが光合成を始めてから大酸化イベントが発生するまでには約10億年の乖離があったことが疑問視されてきました。しかし今回の研究では、始生代の海洋環境において紫外線が尿素の生成に寄与し、その尿素がシアノバクテリアの重要な窒素源となっていたことが証明されました。

さらに、ニッケルの濃度が高い場合、シアノバクテリアの成長が抑制されることも確認されました。このことから、海水中のニッケル濃度が減少することでシアノバクテリアが増殖し、結果的に酸素濃度が上昇することが示されたのです。この相互作用が、地球の酸素供給の変遷に大きな影響を与えていたことが分かりました。

研究法とその意義

研究は、始生代の海水を模した環境下で行われました。具体的には、紫外線を照射することで尿素の生成を試験し、その生成物がシアノバクテリアの成長に与える影響を定量的に評価しました。この方法により、ニッケルと尿素の濃度バランスがシアノバクテリアの繁殖をどのように制御しているかを探求しました。

Dilan M. Ratnayake大学院生は、この研究を「まるで巨大なジグゾーパズルを完成させるようなもの」と表現し、実験自体は短期間で終わったものの、その後の考察やモデルの構築には時間がかかったと振り返りました。このような取り組みは、単なる実験の枠を超え、地球の歴史を紐解く手がかりを提供します。

研究の背景と意義

大酸化イベントは地球史において決定的な瞬間であり、生命の進化に影響を与えました。この研究で明らかになったニッケルと尿素の関係は、今後の環境変化と生態系への理解を深める上で重要になるでしょう。

一方で、研究を受け持つ田中亮吏教授は、当時大学院生だったディランさんとの討論を通じて、予想外の発見に至ったことを喜び、「彼の未来の研究者としての活躍が楽しみ」と語っています。

今後の展望

この研究成果は、2025年8月12日に、Nature Portfolio「Communications Earth and Environment」に掲載される予定であり、広く学術界から注目されています。岡山大学のこの新たな研究が、地球の未来や持続可能な開発についての新しい視点を提供し、科学界において確固たる位置を築く一助となることでしょう。

参考文献:

このように、岡山大学の地球大酸化イベントに関する研究は、過去だけでなく、未来の地球環境についても大きな意味を持つものです。私たちの理解が深まることを期待しています。