約 35 億年前、シアノバクテリアは光合成によって海から酸素を生成し、汲み出し始めました。これにより、多細胞生物から人間に至るまで、より複雑な生命体の出現が可能になりました。いわゆる大酸化現象は約 24 億年前に起こり、科学者の間で大きな疑問 (何が酸素の大気への取り込みを妨げたのか?) は、地球のマントルにあるという答えが得られました。
「この研究は、大気酸素の進化に関する古典的な仮説を復活させた。データは、地球のマントルが大気の進化を制御し、生命の出現のペースを設定できる可能性があることを証明している」と宇宙生物学者で研究の筆頭著者である慎太郎氏は述べた。かどや。
これは、スクリップス海洋研究所の専門家で宇宙生物学者のロバート・ニクラス氏が到達した結論でした。 Igor Puchtel、メリーランド大学出身。アリエル・アンバー、アリゾナ州立大学。ワシントン大学の角谷氏の同僚であるデビッド・キャトリング氏は、地球上のさまざまな場所で収集されたストロマトライト（サンゴ礁を形成する浅い海の底に蓄積された、水生環境における微生物の活動によって形成された化石岩）を調査したときのことだった。
酸素を奪うガス
始生代は現在よりも火山活動が活発で、生命は微生物であり、地球を覆う海に広がっていました。マグマ（地球のマントルに由来する溶融岩石および半溶融岩石）の流動がより頻繁になり、地球内部由来の物質だけでなくガスも地表に放出され、最終的に酸素と反応して他の化合物を形成し、地球からガスが除去されました。雰囲気。
このアイデアは2019年に検討が始まり、そのとき5人の研究者は、地球のマントル（地殻のすぐ下の層）が35億年前に徐々に酸化が進んだと結論づけた予備研究に参加した。現在、彼らはこの変化が火山活動によって放出されるガスの生成にどのような影響を与えたかを分析している（酸化が少なければ、遊離酸素と結合しやすいガスがより多く生成されるだろう）。
「基本的に、酸化可能な火山ガスの供給は、光合成の進化後何億年もの間、酸素を吸収することができました。マントルの酸化が進むにつれて、結合できる火山ガスの放出は減り、酸素がなくなると大気中に酸素が溢れました。」火山ガスがそこから除去されるのに十分な長さがある」と、この研究の共著者である惑星科学者で宇宙生物学者のデビッド・キャトリング氏は説明した。
ガスにより地球上のほぼすべての生命が絶滅した
研究によると、25億年前、シアノバクテリアによって生成された酸素は、火山ガスとの関係による継続的な損失をついに克服し、空気中に蓄積し始めました。これにより、3つの結果が生じました。
1つ目は、地球上のほぼすべての生命の絶滅でした。空気中のガスの新たな濃度に適応した生物だけが生き残った。 2つ目は大気の冷却で、酸素が空気中のメタン（温室効果ガス）と結びついて氷河期を引き起こした。大酸素化イベントの後、酸素レベルが低下し（その理由はまだ推測されています）、地球は大気中のガスレベルの上昇による3番目の影響、つまりより複雑な生命形態の出現を経験しました。
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