生命進化の爆発を促したのは「酸素」ではなかった、70年来の説に反証

生命進化の爆発を促したのは「酸素」ではなかった、70年の説に反証

今から約10億年前、それまで単細胞だった地球の生物が多細胞化し、5億4200万年前に始まったカンブリア紀には、強力な捕食者としての力を有するようになりました。

これまで70年以上に渡り生物学の教科書では、この多細胞動物の劇的進化が起きたのは、地球の酸素濃度が増えたお陰であると記されていました。

比較的新しい生物の教科書でも「多細胞動物の高度化の背景には酸素濃度の急激な上昇があった」と書かれています。

実際、俊敏な筋肉や硬い骨、複雑な神経系など高度な多細胞動物が持つような組織を作るには大量のエネルギーが必要であり、そのためには酸素の強力な燃焼力に頼らざるを得ないと考えられていたからです。

しかしここ数年で発表された論文では、その常識が疑われるようになってきました。

当時の地層を調べたところ、酸素が低濃度の条件でのみ作られる鉱物が多く見つかったからです。

そこで今回、コペンハーゲン大学の研究者たちは、エディアカラ紀における酸素濃度を調べることにしました。

上の図の示すように、今から6億3500万年前に始まったエディアカラ紀はカンブリア紀の直前の時代であり、カンブリア爆発に先立ってアヴァロンの爆発と呼ばれる、多細胞生物の高度化が起きた時代が含まれています。

アヴァロンの爆発によって地球の生物は目に見えない程度の小さな状態から、肉眼でも見える大きな姿に変化しました。

この時代にうまれた生物の多くは海底に堆積した微生物マットを食べていたと考えられており、捕食者のいない穏やかな生態系を築いていました。

もし当時の酸素濃度を調べることができれば、エディアカラ紀に起きた多細胞生物の高度化が、酸素濃度とどう関連したかを知ることが可能になるはずです。

調査にあたってはオマーン山脈の古代の岩石サンプルが調べられ、鉄・モリブデン・タリウム・ウランといった鉱物が調査されました。

鉄をはじめとする鉱物の同位体比を調べることで、その時代の酸素が多いか少ないかを知ることが可能になります。

するとエディアカラ紀に多細胞生物が多様化した時期には、海洋の酸素濃度は増えておらず、むしろ若干低下していたことが判明しました。

同様の結果はカナダや中国南部で採取された鉱物でも確認され、アヴァロンの爆発が起きた時期には、海洋の平均的な酸素濃度は現在の5分の1から10分の1（エベレスト頂上の2倍の高度の酸素濃度に匹敵）に過ぎないことが示されました。

この結果は「高い酸素濃度が多細胞生物が進化する条件」としてきた70年前の説に終止符を打つものです。

研究者たちは「これは私たちが子供のころから真実だと信じてきた説が間違いであることを意味する。教科書も改訂される必要があるだろう」と述べています。

しかしそうなると、なぜ生物は酸素がないにもかかわらず、爆発的な進化を遂げたのでしょうか？