もしも科学シリーズ(30):もしも深海で暮らすなら


地球の表面のおよそ71%は海だ。平均水深は3,800mと深く、地球のほとんどは深海が占めている。



もしも深海で暮らしたらどうなるのか?土地不足も解消されのびのびと生活できると思ったが、2℃足らずの水温と細胞も破壊する水圧におびえながら、漆黒の世界でじっとし死ぬのを待つしかなさそうだ。





■静寂と高圧



水深200mまでは浅海(せんかい)、それよりも深いと深海と呼ばれる。海岸や大陸棚(だな)の浅い部分にあたる浅海は海底面積のわずか8%しかなく、残りはすべて深海だ。71%の92%だから地球の65.3%が深海となる計算だ。



さらに海水の95%が深海にあるというから、この面積と空間が活用できれば地球は巨大な惑星になるのだが、生物を拒絶するかのように、過酷な条件がそろっている。



水深150〜200mに届く光は海面のわずか1%にすぎないため、深海では光合成をおこなう植物やプランクトンは生息できない。水深1,000mを超えると完全な暗闇となり、目が退化する、自ら発光する、望遠鏡のような筒型の目を持つなど、生物は独特な進化を遂げる。



地上では植物が基盤となるが、深海では落ちてくるプランクトンや魚の死骸(しがい)から始まり、それを食べる生物、その生物を捕食する生物と、独自の食物連鎖がおこなわれているのだ。



光の影響を受けないので温度も安定し、日本近傍の太平洋では水深1,000〜3,000mで5℃以下、3,000m以下は南極から流れ込んだ1.5℃程度の冷たい海水に満たされている。また、塩分濃度によってわずかながら上下に動くものの、親潮や黒潮のような海流はこの深度に及ばず、表層の海水とはほとんど循環しない。



生気も動きもない、孤立した世界が形成されている。



最大の脅威は水圧だ。海水の重さが圧力となり、すべてを押しつぶす。深く潜るほどに水圧は増し、およそ10m深まるほどに1気圧高くなる。水深100mまで潜れば10気圧、厳密には海上の1気圧とあわせて11気圧かかり生物の細胞をも圧縮する。



人間は300気圧が加わると細胞の破壊、神経障害、さらには身体を構成するたんぱく質さえ変性するというから、生身で泳げば水圧だけでも危険にさらされるので、潜水服か潜水船に頼るしかない。



潜水調査船・しんかい6500は、その名の通り水深6,500mまで潜航できる。いかにも潜水艦らしい外観だが、居住エリアは内径2mの球にすぎない。水深6,500mでは681気圧がかかり、1平方cmに681kg、およそ軽トラック1台が乗るのと同じ力が加わるからだ。



そのため搭乗員は厚さ73.5mmのチタン合金の球に守られながら潜航し、140mm厚のメタクリル樹脂の窓から外をながめることしかできない。



もしも外壁や窓に亀裂が生じたら、浸水してまたたく間に圧死する。強度が足りなければ、搭乗員ごと圧潰(あっかい)する。



もっとも簡単な対策は、潜水船の内部を水圧と同じに高める方法だ。内外の圧力が同じなら厚い外壁は不要で、小型の潜水服だって作成可能だ。だが、人間の呼吸の限界は10気圧ほどだから、100mが限界となる。さらに深く潜ると、内部の気圧も高めなければならないので、10気圧を超えて呼吸困難に陥る。



スキューバ・ダイビングの世界記録が318.2mだから、それよりも深く潜れない潜水船では、存在理由すらなくなってしまう。

頼むぞチタン。人間はぜい弱だ。



■エサは有毒ガス



植物のない深海でも、大地の恵みで生きるたくましい連中がいる。海底火山から吹き出す硫化(りゅうか)水素をエネルギーとするバクテリアだ。硫化水素は火山ガスに含まれる有毒物質で、温泉のにおいと言えばイメージしやすいだろう。



高濃度になると鼻をつく悪臭、さらに高まると腐った卵のにおい、もっと濃くなると皮膚に刺激を感じ、多量に吸い込めば即死する。昨今の調査では、体内に硫黄酸化細菌と呼ばれるバクテリアを取り込み、海底火山の有毒ガスをエサにして生きる生物が多数見つかった。



人間には有毒な硫化水素を利用して、鉄と硫黄でできたウロコを足にまとい、100℃近い噴火口で生息する巻き貝・スケーリーフッドなども発見されている。



硫化水素の恩恵を得られない生物は、乏しいエサを逃さない工夫が必要なため、全長18mにも巨大化したダイオウイカ、あごと牙が発達したキバハダカ、死肉を食らうヌタウナギ、自分よりも大きな相手も飲み込むアンコウなど独自の進化を遂げている。



もしも潜水服が完成しても、一人で外出するのは無謀だ。エネルギーを浪費しないように身をひそめながら、エサであるあなたが近づくのを、深海生物たちが待ち構えているのだから。



■まとめ



木星の第2衛星・エウロパは、地球外生命体がもっとも期待できる場所と言われている。厚さ3kmの氷に覆われながらも、火山と水があり地球の深海と似ているからだ。



もしエウロパに生物がいるなら、人類も深海から生まれたのだろうか?自分の起源を知るのは楽しみだが、有毒な火山ガスを糧に育った祖先に、親近感を持つのは難しそうだ。



(関口 寿/ガリレオワークス)