岡山大学が解明した地球大酸化イベントとそのメカニズム

地球の大酸化イベントの謎を明かす

岡山大学の研究チームが行った最新の研究により、約21～24億年前に発生した「大酸化イベント」（Great Oxidation Event, GOE）の原因が解明されました。この現象は、地球の大気に大量の酸素が放出された重要な出来事であり、その背後には海洋中のニッケルと尿素が関与していることが明らかとなりました。

研究の背景

大酸化イベントは、地球の生命史において重要なポイントですが、その成因についてはさまざまな仮説が存在します。これまで、シアノバクテリアが酸素を生産するメカニズムやその成長条件については多くの研究が行われてきましたが、なぜ光合成を始めた後に長い時間を経てから酸素が放出されたのかという疑問は未解明でした。

ニッケルと尿素の役割

研究は、始生代における海水の環境を模した実験からスタートしました。紫外線の照射により、尿素が生成されることを確認し、これは原始シアノバクテリアにとって重要な窒素源であることを示しました。一方で、ニッケルの濃度が高いとシアノバクテリアの成長が抑制されることも発見され、海水中のニッケルが減少することでシアノバクテリアの繁殖が促進され、結果として酸素濃度が上昇したと考えられています。

実験の成果

研究チームは、ニッケル濃度を一定に保ちながら異なる尿素濃度でシアノバクテリアがどのように成長するかを観察しました。その結果、尿素濃度が高まるとシアノバクテリアの成長が加速し、同時に酸素の発生量も増加することが確認されました。このことから、尿素とニッケルのバランスがシアノバクテリアの増殖に大きな影響を与え、その結果として現在の生命のあり方が規定されたと言えます。

研究者のコメント

この研究を主導した田中亮吏教授と、当時大学院生だったDilan M. Ratnayake氏は、実験を進める中で数多くの議論を重ねて行ったことを述べています。「巨大なジグゾーパズルを完成させるような感覚で、どんどん新しい発見が出てきた」とRatnayake氏は語り、研究のプロセスの楽しさを強調しました。

学術的な意義と今後の課題

今回の研究結果は、2025年8月12日に「Nature Portfolio」の『Communications Earth and Environment』に発表され、多くの専門家から注目されています。この発見により、地球の過去を深く理解するための新たな視点が加わり、さらなる探求の道が開かれることでしょう。今後の研究では、海洋生態系と大気との相互作用についてさらに詳しく調査されることが期待されます。

まとめ

地球の大気に酸素が急増した理由は、海水中のニッケルと尿素の濃度の変化が大いに関与していたことが明らかになりました。この研究は、地球の歴史における重要な出来事を理解するための手助けとなり、未来の科学研究における鍵となるでしょう。岡山大学の研究グループが行ったこの重要な発見について、今後の動向に注目です。