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46万年前の海底地層中にも炭素、窒素吸収する微生物

2011.10.11

 約46万年前にできた海底地層中に炭素や窒素を含む化合物を食べて生きている微生物が大量に存在することを、海洋研究開発機構と東京大学大気海洋研究所の研究グループが確認した。炭素や窒素を取り込む速度は非常に遅く、大腸菌の10万分の1程度だった。深海底に微生物が数多く生存していることはこれまでも分かっていたが、生存に必要な炭素や窒素の取り込みを詳細に明らかにしたのは初めて。

 海洋研究開発機構 高知コア研究所 地下生命圏研究グループ兼同機構海底資源プロジェクト地球生命工学研究グループの諸野祐樹主任研究員と稲垣史生グループリーダーらが研究に使った微生物は、下北半島の八戸沖約80キロの海底(水深1,180メートル)下、約219メートルの深さから得られた。2006年に地球深部探査船『ちきゅう』が掘削したコア試料中に含まれていた。

 炭素と窒素を含むグルコース(ブドウ糖)、酢酸、ピルビン酸、重炭酸、アミノ酸、メタン、アンモニアといった栄養源を微生物に与えたところ、1細胞当たり1日に10のマイナス16乗分の1(1京分の1)グラムという極めてわずかな量ではあるものの、細胞内に取り込むことが分かった。取り込まれなかったのはメタンだけで、グルコース、ピルビン酸、アミノ酸といった高い代謝エネルギーを生む物質を与えた場合には細胞が増殖することも確認できた。窒素の取り込み率の方が炭素より高いことが分かり、窒素の取り込みを調節することでエネルギーを節約しながら栄養源に乏しい環境下で生き続けてきたのだろう、と研究グループはみている。

 海底下で生きている微生物の研究は、メタンハイドレードや天然ガスの成因をはじめ、地球温暖化の主役とされる二酸化炭素(CO2)が大気-海洋-地殻間をどのように循環しているかを解明することにつながるほか、生命は深海底で誕生し、進化を始めたのではないかという大きな疑問に対する答えも提供してくれるのではないか、と期待されている。

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