南極の氷下湖から多様な微生物を発見

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走査型電子顕微鏡で見た、ヴィーダ湖の塩水中の細胞。Image: Murray et al./PNAS

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南極の氷の下約20mにある塩湖、ヴィーダ湖に封じ込められていた微生物が発見された。3,000年近く外部のエネルギー源から隔離された環境で過ごしていたものだ



『Proceedings of the National Academy of Sciences』に発表された(PDF)この発見により、ヴィーダ湖の微生物は無光(光が存在しないか、ほとんどない状態)で無酸素、やや酸性の塩水で、温度は摂氏マイナス13度という、とても生物がいるとは思えない環境に生息していることが明らかになった。放射性炭素年代測定の結果から、この塩湖は2,800年以上前から周囲と隔絶された状態になっていたとみられる。



「低温や高い塩分はそのどちらかだけでも極限的であるのに、そのふたつが重なっていて、そのうえ太陽エネルギーもそれ以外の新たに環境から供給されるエネルギー源もないというのは、生きていくのに非常に過酷な環境だ」とイリノイ大学のピーター・T・ドランはプレスリリースで述べている。この発見は、地球以外の惑星における生命の可能性とも関係してくるものだ。



ヴィーダ湖の塩水調査は2002年にも行われている。このときは(汚染を避けるために湖の約3m上の地点まで掘り下げ)取り出した氷の中に、古代の微生物が見つかった。そして凍った試料を溶かし、蘇生させることに成功した(これまでに、2億5,000万年前の岩塩に閉じ込められた微生物や、20万年前の氷床コアからの微生物が蘇生されている(PDF))。



今回の研究では、ヴィーダ湖の塩水に代謝が活性している多様な細菌の生態系が存在することが明らかになった



ヴィーダ湖の生物を調査するため、研究チームは氷床コアから塩水のサンプルを採取した。このサンプルを分析したところ、高濃度の水素分子と、酸化・還元された化合物(および高濃度の有機炭素)が見つかった。



「地球科学的分析の結果は、塩水とその下の堆積物との化学反応によって、亜酸化窒素と水素分子が生成されていることを示唆している」と、イリノイ大学のファビアン・ケニッヒはリリースで述べている。「この水素が、微生物の生存に必要なエネルギーの一部を供給している可能性がある」



※南極の氷河の下には湖が約400あるとされており、上部からの圧力と地底からの地熱により、液体の水が保たれている。今年12月中旬から、エルスワース湖の生物を探査する英国チームの調査も行われる



ヴィーダ湖がある氷河谷群「マクマードヴァレー」の写真。テントは研究者のもの。Photo:Peter West/National Science Foundation。画像は別の英文記事より。




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