1_246 スノーボールアース 4：二酸化炭素の蓄積

　理論的では、全球凍結から戻れないことがわかっていました。地質学的証拠は、全球凍結が起こったことを示していました。全球凍結から、どのようにして戻ってきたのでしょうか。その証拠はあるのでしょうか。

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　全球凍結が理論的に可能であったとしても、そこから如何に、氷河がない、もしくは部分的にしかない状態に戻ってくるかが問題となりました。
　ホフマンは、全球凍結を火山活動による二酸化炭素（CO2）の大気中への濃集することによって、温室効果が働いて脱出すると考えました。
　現在の火山活動で噴出されるガスにはCO2が含まれています。ところが、火山噴火による、大気中へのCO2の蓄積することはありません。なぜなら、大気中のCO2を、海水が吸収したり、CO2が溶け混んだ雨水や河川水が大陸の岩石を風化する時に使われているためです。
　全球凍結状態になっていると、海洋は凍っているため、海水中へのCO2の吸収が起こりません。また、水蒸気が発生せず雨も降るともなく、陸地も氷で覆われているため、岩石の風化にも使われません。そのため、火山噴火で放出されたCO2は、使われることなく、そのまま大気中に蓄積されていきます。現在の火山噴火から推定すると、数100万年かけて、CO2の大気中の濃度が、0.1から1気圧（現在の数100倍）になる見積もられています。
　そうなると、強烈な温暖化へと向かっていきます（暴走温暖化と呼ばれます）。海氷や氷床の溶融が進んでいきます。いったん、融解がはじまり、海面が広がると、太陽熱が吸収され、一気に温暖化が進みます。暴走温暖化は、シミュレーションでも推定されていたことです。
　ここまでは、仮説に基づいた推定なのですが、融解が起こったあとの状態を示す証拠が見つかっています。ホフマンが、ナミビアで発見した、「迷子石」を含む地層や、その地層の50mの厚さの縞状炭酸塩岩の地層（キャップカーボネイト）などです。迷子石などは流氷による堆積物です。赤道付近にも流氷が流れてきたことは、急激な温暖化を示しています。また、世界中で、急激な温暖化を示すものとして、氷河堆積物（ティライト）や、蒸発岩（ドロマイト、方解石）が急激に堆積します。また、粘土鉱物などの風化堆積物もみつかります。
　ホフマンが示した炭素同位体組成（δ13C）の異常（大きな負の値）は、海洋循環が急速に再開したことで、それまで海中に蓄積されていた有機物が急激に分解していき、海洋の化学組成の再編成が起こった証拠となります。
　全球凍結状態の直接の地質学的証拠はないのですが、全球凍結から急激な温暖化で回復した時期の証拠が見つかっています。そこから、全球凍結から案外簡単に回復できることがわかってきました。
　では、なぜ、そもそもその時期にだけ、全球凍結へと向かったのでしょうか。それは、次回としましょう。

・入院中は・
入院中は、横になっていることが多く、
することがないので、読書をしていました。
これまでなかなか読めなかった
本を一気に読みました。
Kindleにてマンガも一気読み、
長編小説もかなりの冊数を読むことができました。
また、病室で動けるようになったら、
PCとWIFIも使えたので、30分や1時間ほど、
論文のためのデータ集めをしていました。
ただ、あまり集中はできなかったので
単調な作業が向いていたようです。
それが、現在執筆中の論文のデータとして活きています。

・回復期・
手術入院のため、前回までの2回分は
予約配信としていました。
無事、先週の水曜日の午前中に退院しました。
10日間の入院となりました。
退院してすぐに、通常生活に戻しました。
当日から、食事も通常に戻し、仕事もはじめました。
翌日からはウォーキングを再開しました。
すると、体調不調になりました。
ウォーキンを中止し、食事も脂っこいものや
消化に悪そうなものは止めました。
体調に注意しながら、無理せずに
少しずつ生活を戻していこうと考えています。

1_245 スノーボールアース 3：理論的課題

　全球凍結は、理論的には可能であることは、気象学のシミュレーションからわかっていました。ところが、全球凍結にはならなかったと考えられていました。それも気象学的に推定されていました。

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　スノーボールアースが、科学的に課題があると、前回述べました。その課題についてみてきましょう。課題は、気象学の理論によるものでした。
　地球の気象条件をシミュレーションしていくと、無氷床状態、部分氷床状態、そして全球凍結状態の3つが安定していることがわかっていました。
　まずは、「無氷床状態」とは、地表にまったく氷床が存在しない状態です。ここでいう「氷床」とは、夏になっても残っている氷のことです。中生代の白亜紀や新生代前半が、この状態になっていました。極地でも、夏には氷が溶けていました。恐竜が越冬でき、南極では森林があったと考えられています。
　次が、「部分氷床状態」で、高緯度（極地付近）や高山には、氷床や氷河が存在します。現在は、この状態です。氷河期と間氷期の繰り返しは、この部分氷床のできる緯度が、赤道に向かって、周期的に変動していることになります。周期性はあっても、気象学的には安定しています。
　過去の地質学的証拠から、現在は、氷河期になっても、また間氷期に戻ってきているので、部分氷床状態だと考えられます。その原因は、ミランコビッチ・サイクルと呼ばれる地球の天体としての運動の周期性に依存していると考えられています。
　3番目が「全球凍結状態」です。地球全体が氷床で覆われた状態となります。地表の水がすべて凍っている状態で、赤道までも氷床で覆われています。海も、海面から1000mを越える厚さの海氷に覆われると推定されています。陸上にも氷床や氷河ができた状態となります。
　現在は、もっとも暖かい間氷期からだんだん寒冷化が進んでいることがわかっています。
　現在の大陸と海の配置で、寒冷化が進むとしてシミュレーションをしていくと、だんだんと氷床が低緯度まで形成されていきます。そして、緯度30度くらいまで氷床でができてくると、一気に赤道まで凍る全球凍結状態へと進みます（気候ジャンプと呼ばれます）。
　全球凍結状態になると、太陽光と地球の自転で、地球表層の温度を平均化する役割を果たしてきた海洋が、その機能を果たさなくなります。いったん海が凍ると、水蒸気もほとんど形成されることがなく、雲もなくなります。海洋から、大気への水蒸気の供給はほとんどなくなり、雨や雪も降らなくなります。そして、大気は、乾燥していきます。
　昼間は雲がないので、常に太陽光に照らされる状態ですが、地球は氷で真っ白で、太陽光を反射してしまい、地球の大気を温めることなく、宇宙空間に逃げてしまいます。夜は、放射冷却で熱が宇宙空間に放出されていき、ますます冷えていきます。平均気温-40℃のごく低温の状態へとなっていくと推定されています。
　いったん全球凍結状態になると、抜け出すことができなくなります。ですから、理論的には存在しえても、現実的には起こらないと考えられていました。
　地質学的記録では、どの時代にも、海があり、堆積岩が形成されていたことがわかっているからです。シミュレーションと地質学的記録から、過去に全球凍結状態にはならかなったと考えました。
　ところが、ホフマンは、全球凍結があったと提唱しました。そのためには、全球凍結状態から脱する方法を考えて、地質学的証拠があることを示さなければなりません。次回としましょう。

・長男の帰省・
今年も、長男が帰省しています。
1週間ほど滞在する予定です。
2日間はフェスにいくので不在となります。
夜は帰ってくるかはと思いますが、
どうなるのかは不明です。
長男がいる時には、
いつも訪れている中華料理屋さんには
顔をだそうかと考えています。
年に一度の顔見世のようなものです。

・予約配信2・
これも予約配信としています。
予定では、退院しているはずなのですが、
術後の回復は不明で、
病院や自宅で作業できるかどうかわからないので
事前に配信しておきます。

1_244 スノーボールアース 2：全球凍結

　よく知られている氷河期を、はるかに凌駕するものが、かつての地球にはありました。わかったのは1998年のことで、まだ30年もたっていません。地球の歴史には、未知のことがまだまだありそうです。

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　アガシーが氷河期を唱えてから、まだ200年足らずですが、その氷河期とは比べ物にならないほどの寒い時期が、あったことがわかってきました。
　その時期の地球を宇宙から見たら、真っ白な雪玉に見えたであろうと推定されています。そのためスノーボールアース（Snowball Earth）、日本語では「全（地）球凍結」とも呼ばれています。スノーボールアースは、地球表層の水がすべて凍ってしまうような状態です。
　最初に見つけたのは、ハーバード大学のポール・ホフマンでした。ホフマンは、アフリカ南東部のナミビアを調査していました。そこには、不思議が地層がありました。約7.2億〜6.4億年前、赤道付近で堆積した地層があったのですが、その中には直径1mくらいの巨大な丸い石が多数ありました。その石は、地層を構成している岩石や周辺の岩石とは、全く異なった関係のないものでした。このような岩石は、「迷子石」と呼ばれていました。通常の堆積作用では決してできないものでした。
　また、迷子石を含む地層の上には、50mの厚さの炭酸塩の地層が重なっていました。キャップカーボネイト（日本語では縞状炭酸塩岩）と呼ばれています。海水中に大量に炭酸塩が溶け込んで、それらが化学的に沈殿してできた地層です。これも不思議な地層でした。
　ホフマンは、赤道付近の海底に溜まった地層内に、迷子石ができたのは、氷河が海に流れ込んで流氷となり、氷が溶けたことで、中に含まれていた岩石が海底に落ちてできたと考えました。
　この地層は赤道付近でたまったものだったので、流氷が赤道まで流れてくるということは、当時赤道まで寒かったことになります。そこからホフマンは、スノーボールアース、全球凍結があったと考えました。
　ホフマンは炭素同位体組成を測定して、生物活動の程度も調べました。炭素同位体の値が低いと生物活動が低下し、高いと活発であることになります。氷河期の前には、値は上昇していたので、この時期、活発な生物活動が起こっていたことになります。
　氷河期直前から値が低下しはじめ、やがてマントル起源（火成活動によって海洋へ炭素が流入）の値に近づいていきました。そして、氷河期終了後も、低い値のままになっていました。氷河期とその終了後には、全地球的に海洋の生物活動がほぼ完全に停止していて、しばらくは回復できなかったことを意味しています。
　温かさがもどって海氷が溶けると、大気中に大量に蓄えられた二酸化炭素が海洋に溶け込んでいきます。海洋の炭酸塩濃度が高くなると、炭酸塩の化学的沈殿が起こり、キャップカーボネイトができたと考えました。
　1998年にホフマンが発表した当時は、信じる人は少なかったのですが、議論や論争を通じて、浸透していき、だんだん信じられるようになってきました。そして、地球史上最大の氷河期として、スノーボールアース、全球凍結が認知されるようになりました。
　認知されるまで、長い時間がかかったのは、科学的に困難さがあったからでした。その問題は時間としましょう。

・ホフマンの業績・
ホフマンの地質学的業績は多数あります。
1988年の論文は、「United Plates of America」というものでした。
プレートテクトニクスで20億年前まで遡ったもので
地質学的には重要な論文でした。
しかし、最初投稿した学術誌では不採用となりましたが、
別の学術誌では高く評価されて掲載されました。
1991年の論文は通称「inside-out」論文と呼ばれています。
3～2 億年前に出現した超大陸パンゲア以前に、
複数回の超大陸の形成・分裂が繰り返される
超大陸サイクルがあることを示しました。
そして、1998年には「Snow Boll Earth」論文が発表されました。
ここでは、大量の地質学的データに基づいて示しされました。
ホフマンは、その業績により
2024年に京都賞を【基礎科学部門】で受賞しています。

・予約配信1・
現在、入院中です。
予定としては、一昨日手術を受けているはずです。
自由に動けているかと思います。
病院でもインターネット環境があるので、
配信可能かもしれませんがどうなるかは不明です。
このメールマガジンは、
事前に予約配信しています。

1_243 スノーボールアース 1：アガシー

　氷河期があったことは、今では誰もが知っています。氷河期の存在がわかったのは、200年足らず前の1840年ころに過ぎません。氷河期が受け入れられるには、いろいろな人が関わってきました。

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　ここ1500万年ほど、地球は寒冷化が進んでいることが地質学的にわかっています。そして、数100万年間は、氷河期と暖かい間氷期が繰り返されています。現在は間氷期にあたり、縄文時代（約1万6000年前〜約2300年前）の約7000〜6000年前が最も暖かい時期になっており、年の平均気温が現在より2℃ほど高かったことがわかっています。その結果、日本では、縄文時代に海進（縄文海進と呼ばれています）が進み、海面が現在より約2〜4mも上昇していたことが、関東平野の貝塚の遺跡でも示されています。
　現在は、縄文時代より、平均気温は下がっていますが、まだ間氷期の時期になっています。
　一方、氷河期は、生物にとっては過酷な時代となります。暖かいところへ移動するか、寒さに適応していくしかありません。人類も火を利用して乗り越えました。もし、現在の社会に氷河期が訪れた、文明社会は、深刻なダメージを受けることになっていくでしょう。
　このように氷河期の話題をしても、多くの人は基礎知識として知っていため、理解できます。ところが、かつて氷河期があったことがわかってきたのは、それほど昔ではありません。
　スイスアルプスの民間技師のヴェネツ（Ignaz Venet）は氷河期の証拠を集めていました。中でも迷子石（erratic boulder）の由来が大きな問題となっていました。迷子石とは、周囲の地質とは全く異なった巨大な岩塊が、本来あるはずのない場所に、まるで迷子のようにぽつんと存在しているます。ヴェネツは、迷子石から氷河期説を唱え、報告しましたが、誰にも信じてもらえませんでした。
　ヴェネツは、鉱山技師のシャルパンティエ（Jean de Charpentier）を、最初に説得しました。そして、1836年夏、ヌーシャテル大学教授のアガシー（J. L. R. Agassiz）が、アルプスを訪れた時、シャルパンティエとおそらくヴェネツも同行して、周辺を案内をしました。そして、アガシーに氷河期説を納得させました。
　アガシーは、自身でも野外調査を開始して、先行研究などもまとめ、1837年のスイス自然科学界の年次総会で氷河期について発表しました。その発表は、北半球全体が一つの巨大な氷河で覆われていたという内容でした。発表を聞いた会場は騒然とし、反対意見が多く、論争は3日間続いたとされる「ヌーシャテルの講演」として伝説となっています。
　ヴェネツが正しい説を唱えた時は、だれも見向きもしせず、普及することはありませんでした。ところが、当時すでに著名であったアガシーが発表したため、このように大きな反響が起こり、多くの議論が生まれ、最終的には水戸ラメれることになりました。科学にも、名声が必要ば場面があるようです。
　アガシーは、1840年に「氷河の研究（Étude sur les glaciers）」を出版して、氷河期を理論化や体系化を進めました。この著者は、氷河期を世に広める重要な役割を果たしました。アガシーが野外調査で集めた証拠とは、氷河が下流に向かって移動する時、周囲の岩盤を削ったり（氷河擦痕）、流路の周囲には氷河が溶けて土砂が残ったり（モレーン）、溶けた周辺の地質とが全く異なった迷子石がありました。これらさまざまな証拠から、かつては大陸全体を巨大な氷床が覆っていた時代（氷河期）があったとしました。
　アガシーが氷河期を唱えてから、まだ200年もたっていません。それでも、多くの人は、氷河期が繰り返すことも、現在は間氷期で、もっとも暖かい時代が過ぎたことも知っています。ところが、現在繰り返されている氷河期とは比べ物にならないほどの寒い時期があったことがわかってきました。その詳細は次回としましょう。

・斉一説・
かつて西洋では「大洪水（ノアの箱舟）」などの
聖書に示された考え（激変説）が主流でした。
激変説は、宗教的背景が強くありました。
科学は、観察事実に基づく帰納によって、
現在には想像もできないようなことも証明できる
科学的方法論を構築しました。
これは、斉一説による発見と呼ばれるもので、
近代地質学の基礎ともなりました。
科学による斉一説は、激変説との長い論争を経て
確立されてきました。
氷河期も斉一説に基づく科学的証明でした。

・来週から入院・
来週から、手術のために1週間から10日ほど入院します。
そのため、エッセイを書きだめしています。
2回分は予約配信していくつもりです。
現在の症状は、薬を飲み続ければ対処できます。
しかし、手術でほぼ完治するそうです。
手術は高齢者でも負担が少ないとのことで
講義のない時期に受けることにしました。
現在、常用している薬をやめられる日が
早く来ること願っています。

2_234 アスガルド古細菌 5：marumarumayae

　新たに培養されたアスガルド古細菌は、marumarumayae（マルマルマヤエ）と呼ばれています。MK-D1と似た形態や共生をしていました。より短期間に、より高精細な形態を明らかにし、一歩進んだ解明となっていました。

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　ストロマトライトのマットの下層のアスガルド古細菌に着目して、培養されました。2026年4月、ノブス（Nobs）さんたちによって、Current Biology誌に
An Asgard archaeon from a modern analog of ancient microbial mats
（太古に類似した現代版の微生物マットからのアスガルド古細菌）
として公表されました。
　ノブスさんたちも、井町さんたちと同様に、苦労して培養に成功しています。嫌気性の環境で、さまざまな炭水化物やアミノ酸、微量栄養素に、抗生物質も加えて、5年にも渡って培養されてきました。その結果、アスガルド古細菌が濃縮されてきました。その中に、ロキ城の熱水噴出孔でみつかったアスガルド古細菌（MK-D1）と似ているものが見つかり、Loki-ASV2と命名されました。
　また、新種となるアスガルド古細菌（Nerearchaeum marumarumayae）も見つけて、最大89%の高濃度で培養することに成功しました。この新種は、Nerearchaeum marumarumayaeと命名されました。
　Nerearchaeum（ネレアルカエウム）がギリシャ神話の海神Nereusと、古細菌を意味するarchaeumを組み合わせたもので、marumarumayae（マルマルマヤエ）は、シャークベイ地域の先住民であるマルガナ人（Aboriginal Malgana）の言葉で「古代の故郷、または古代の家」を意味しています。
　そして、このmarumarumayae古細菌は、硫酸還元バクテリアと共生していることも明らかになりました。marumarumayaは、水素（H2）、酢酸、ギ酸、亜硫酸などがつくれました。共生している硫酸還元バクテリアは、アミノ酸やビタミンを合成していることもわかりました。
　電子線クライオトモグラフィーという手法が用いて、marumarumayaeの形態も、明らかにされました。この手法は、液体窒素や液体ヘリウムで、生きた状態のままの細胞や高分子を氷で包み込み、電子顕微鏡で三次元的に撮影して立体構造として表現していきます。ナノメートルスケールで、細胞と構造体を可視化しました。
　前に紹介したMK-D1と同様に、marumarumayae古細菌は、小胞を多数放出し連なり、繊維状の突起が小胞とつながっていました。新たにmarumarumayae古細菌と硫酸還元バクテリアが「細胞間ナノチューブ」で直接つながっていることもわかってきました。これは、両者が細胞間の管状繊維を通じて、硫酸還元バクテリアが、直接相互作用できることが明らかになりました。
　そこから上記のmarumarumaya古細菌は水素や亜硫酸などを与え、バクテリアはアミノ酸やビタミンを供給していると考えられるようになってきました。共生の実態が、より詳しくわかってきました。
　井町さんたちが示した、アスガルド古細菌が真核生物へと進化していく途上の姿を示しているというモデルを考えました。井町さんたちのモデルでは、ミトコンドリアを取り込むタイミングや必然性が未解決でした。ノブスさんたちのモデルなら、ストロマトライトのマットがあるので、好気性と嫌気性の境界付近には酸素が少量存在する環境（微好気性）があります。そこでは、ミトコンドリアの祖先となるバクトリア（アルファプロテオバクテリア）が生存可能となり、アスガルド古細菌と共生すれば、真核生物へと進化できます。
　後発のノブスさんたちのモデルが有力そうに見えますが、まだまだわからないこともあります。しかし、今回紹介したように、現生の生物を用いて、大きな進化の過程を明らかにできるのは、非常に興味深いですね。

・資金力・
電子線クライオトモグラフィーという手法は
使ったことはありません。
論文に示された図を見ていると、
高解像度で、まるで生きている状態で
観察しているような写真が
多数掲載されています。
すいごい説得力のある画像となっています。
しかし、このシステム本体も高額で
維持費も膨大になるそうです。
いい研究にも資金力がものをいう場合もありますね。

・マンパワー・
古細菌の培養には、大学院たちのチームとして
長年培養を続けてきたそうです。
このようなチームワークのおかげで、
5年で単離できたのかもしれません。
井町さんは、ほぼひとりで培養を継続していたので、
12年以上かかっています。
研究を一気に進めるには
マンパワーも重要ですね。

2_233 アスガルド古細菌 4：ストロマトライト

　新たにアスガルド古細菌の培養に成功例が報告されました。その古細菌は、西オーストラリアに生きているもので、ストロマトライトと呼ばれる生物マットの中にいました。ストロマトライトは不思議な生態をもっています。

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　前回、MK-D1と呼ばれるアスガルド古細菌の培養には成功していましたが、他の種でも成功したという報告がなされました。その古細菌は、西オーストラリア海岸のシャーク湾内のハメリンプールと呼ばれる海岸に生息していていました。ストロマトライトと呼ばれる微生物マットの中にいました。
　ハメリンプールのストロマトライトについて、まずは説明しておきましょう。
　西オーストラリアの北に位置するシャーク湾は、湾の北側がインド洋に開き、南に長く伸びた内湾で、水深が浅くなっています。西オーストラリアの内陸は乾燥した気候で、気候も亜熱帯で、海水の蒸発が激しく、もっとも内側に位置するハメリンプールの海水の濃度は7%ほどで、通常の約2〜3倍の濃度になっています。このような濃い海水には、生物の生息しずらく、限られた生物しか住めなくなっています。
　そんな過酷な場所に、ストロマトライトと特異な堆積構造をもった微生物のマットが多数形成されていました。マットは、直径50cm、高さも50cmほどのマッシュルームのような形状となっています。このようなマットが、浅い海岸にマッシュルームのように多数生えています。非常に不思議な光景の海岸になっています。
　マットの上面は、満潮には海面下になり、干潮になるとマッシュルームの頭の部分が海面から頭が出てしまいます。マット全体は農い緑青色のものが覆っています。それは、光合成をして酸素を出すシアノバクテリアです。シアノバクテリアとは、光合成をする生物で、太陽光を浴びて酸素を出します。また、海水に巻き上げられた砂を捕まえて粘液で固定します。長い年月を経ると、成長によって薄い層が同心円状に成長していって層状構造をもった岩石となっていきます。
　マットをさらに詳しくみていくと、シアノバクテリアの下には、嫌気性バクテリア（硫酸還元バクテリア、メタン生成バクテリアなど）や古細菌（各種のアスガルド古細菌）がいることがわかってきました。下層は、嫌気性環境（酸素濃度が低く）、硫酸還元バクテリアが生息できる硫酸塩濃度が高い条件となっていることになります。
　ストロマトライトという名称は、20億年前ころ、海岸付近で形成された堆積岩の中によくみられた岩石につけられました。マッシュルーム状の形態をもちち、その内部にはマッシュルームの上面の形に沿って同心円状の層構造がありました。マッシュルームの周りは、それらが壊れた破片が埋めていました。
　非常に変な構造の岩石でしたが、世界各地で大量に見つかっていました。その正体や成因はよくわかっていませんでした。ところが、ハメリンプールで「生きているストロマトライト」が見つかったことで、微生物の集合体マットが、ストロマトライトになっていったことかわかってきました。
　20億年前に大量のストロマトライトが形成されたことから、その頃に、急激に酸素の生産され、大気中に加わっていたと考えられました。太古代に海洋や大気が、還元的（酸素が少ない状態）から酸化的環境へと、急激に変わったと考えラえます。
　現在のハメリンプールのマットの構造として、表層は好気性（酸素を好む）で内部には嫌気性（酸素が少ない状態を好む）の生物がいることから、太古代に酸素が形成されつつあるころの海の環境に似ていると考えられます。
　このストロマトライトのマットの下層のアスガルド古細菌の培養をして、詳しく調べられましょうた。その詳細は次回に。

・運動と睡眠・
北海道もやっと気温が上がってきました。
やっと半袖になりました。
昼間は、窓を開けるとちょうどいいのですが
夜には窓を閉めて寝ています。
夜も過ごしやすく、熟睡できるのでいいです。
最近、やっと妻も私も体調が整ってきたので
プールにいって、ウォーキングだけでなく
水泳も少々するようになりました。
それもあって、ぐっすりと眠ることができています。

・ハメリンプール・
西オーストラリアのハメリンプールには
これまで2度訪れています。
一度目は、妻と一緒に観光ツアーでいきました。
ガイドに頼んで少々長めに滞在してもらいましたが
満潮時だったので、海水の中にいる状態での観察となります。
よく見ることができませんでした。
二度目は、調査でいったので、
海水が引いた干潮時間も調べていったので、
じっくりと見ることができました。

2_232 アスガルド古細菌 3：バクテリアとの共生

　アスガルド古細菌で培養に成功したMK-D1は、他の生物と密接な共生をしており、特異な形態変化をしていました。そこから、古細菌から真核生物が進化してきたのではないか、と考えられるようになってきました。

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　環境DNA解析で、古細菌にも、ロキ古細菌（Loki archaeota）などの新しいタイプの古細菌が、多数見つかってきました。それらを特異な生物群をアスガルド古細菌と呼ぶことにしました。
　そららの実態は不明でした。実態を知るには、目的の種の個体だけを集めて（単離といいます）、その性質やDNAを調べていかなければなりません。ところが、古細菌などの微生物では、他の微生物と共生しているものも多く、単離が難しいものが多く、詳しく調べることができませんでした。
　2020年に海洋研究開発機構（JAMSTEC）の井町寛之さんたちの研究グループが、培養に成功しました。2020年のNature誌に、
Isolation of an archaeon at the prokaryote–eukaryote interface.
（原核生物-真核生生物の境界の古細菌の単離）
として報告されました。その概要は、このエッセイの「2_196　LUCA 5：渾身のMK-D1」（2021.08.05）で紹介したことがありました。再度、概要を紹介しておきましょう。
　2006年、紀伊半島沖の2500メートルの海底から採取した「アスガルド古細菌」の一種を、井町さんたちは、培養に挑戦していました。ひとつの種だけでの培養はできず、共生させたままの状態で他の種の減らして培養（共濃縮培養）をしていきました。そして、なんと12年以上の歳月をかけて、分離することに成功しました。
　培養された古細菌はMK-D1と命名されました。培養によって、MK-D1の形態の明らかにかってきました。増殖しているときは、単独の球やそれらが集まった塊をつくっていました。増殖が終わると、触手のような長い突起をつくり、細胞外に小胞を放出していました。
　また、MK-D1は、メタン生成バクテリアや硫酸還元バクテリア（真正細菌）と共生していました。MK-D1は、自身でつくれないアミノ酸を硫酸還元バクテリアやメタン生成古細菌がつくったものを利用していました。硫酸還元バクテリアやメタン生成古細菌は、MK-D1がつくった水素を受け取って利用していました。
　MK-D1は、真核生物に近いことがわかっていたので、井町さんたちは、観察された形態の変化と共生関係から、進化モデル（Entangle-Engulf-Endogenize：E3モデルと略されています）を提唱しました。
　E3モデルでは、あるアスガルド古細菌が、酸素を代謝し栄養をつくれるバクテリアを取り込んで共生をはじめたと考えました。そのバクテリアを長い突起で巻き込み、のみ込み、内部で発達させる、というモデルです。その間、バクテリアと共生しながら、バクテリアを取り込んで一体化していきます。取り込まれたバクテリアは酸素を代謝し栄養をつくるミトコンドリアとなりました。そして、真核生物になったというモデルです。
　アスガルド古細菌は真核生物へと進化する前段階で、MK-D1は、その途上の過程をいまだに留まっていると考えました。ただし、これはMK-D1という一種のみでの結果からの推定なので、他のアスガルド古細菌でも検証していく必要があります。

・雑草との戦い・
今年から、妻とともに家のメインテナンスに
力を入れることになりました。
夏は雑草との戦いになります。
以前は妻が一人でやっていたのですが、
大変なので、すべてアスファルトにして
雑草を生えないように対処しました。
ところが、アスファルトを割って
スギナが次々と生えてきています。
新しくはったアスファルトの至るところで
何度も対処したことで、
だいぶ抑えることことができました。
ところが古いアスファルトには
長年生えていたスギナが、
何度抜いても、除草剤をまいても生えてきます。
繰り返し戦うしかないのでしょうね。

・快適な夏空・
6月の北海道は涼しいようでした。
7月になるとだいぶ夏らしくなってきましたが、
昨年の暑さと比べると
今年はまだまだ快適な北海道の夏の状態です。
先日、近所の大学の大学祭に出かけました。
昨年は暑くて、エアコンのある室内へ避難しました。
今年は、外にあった模擬店やキッチンカー
行事などに参加しながらも
快適に過ごせました。
これからは暑くなっていくのでしょうが、
今は快適さを味わっていましょう