地球の海はかつては今とは違った色をしており、これからも変化し続けるでしょう。

đại dương - Ảnh 1. — 緑色の海のイラスト - 写真: UWMADISON/CANVA

宇宙から見ると、地球は現在、表面のほぼ4分の3が海であるため、淡い青色の点として見えます。

しかし、日本の科学者による新たな研究によると、地球の海はかつて緑色で、この色の違いは光合成の化学と進化に関係しているという。

海は緑色です

4月10日のScienceAlertによると、この研究は、日本の硫黄島火山周辺の水が緑色で、鉄(III)の酸化形態に関連しているという観察から始まったという。これらの海域では藍藻類が繁殖しています。

始生代には、現代の藍藻の祖先が他の細菌とともに、光合成の電子源として水の代わりに鉄(II)を使って進化しました。これは海中の鉄濃度が高いことを示しています。

始生代（40億～25億年前）は、地球の大気と海洋に気体酸素がほとんど存在しなかった時代です。これは、最初の生物が太陽光からエネルギーを生成するように進化した時期でもありました。これらの生物は嫌気性光合成生物であり、酸素なしで光合成を行うことができました。

嫌気性光合成の副産物は酸素ガスであるため、これは重要な変化を生み出します。海水中の鉄が酸素を中和できなくなったときのみ、酸素は大気中にガスとして存在することになります。

光合成生物は細胞内の色素（主にクロロフィル）を使って太陽エネルギーを利用して_{CO2 を}糖に変換します。藍藻類は、一般的な色素であるクロロフィルを持っているだけでなく、フィコエリスロビリン (PEB) と呼ばれる第 2 の色素も持っているという点で独特です。研究チームは、PEB で遺伝子組み換えされた現代の藍藻は藍緑色の水でよりよく成長することを発見した。

光合成と酸素が出現する前、地球の海には酸素が枯渇した状態の鉄が含まれていました。その後、始生代に光合成が増加して酸素が放出され、海水中の鉄が酸化されました。

この研究におけるコンピューターシミュレーションでは、初期の光合成中に放出された酸素が、海面を緑色に変えるほどの高濃度の酸化鉄粒子をもたらしたことも判明した。

海中の鉄がすべて酸化されると、海と大気の両方に自由酸素 (O ₂ ) が存在するようになります。研究チームは、宇宙から見ると淡い緑色の点のように見える世界が、初期の光合成生命が存在する有力な候補である可能性があると示唆している。

海洋における化学変化は徐々に起こり、始生代は15億年続き、地球の歴史の半分以上を占めました。それと比較すると、地球上の複雑な生命の発達と進化の歴史全体は、地球の歴史の約 8 分の 1 に過ぎません。

したがって、この期間に海の色が徐々に変化し、おそらく変動していたことはほぼ確実です。これは、藍藻が、今日の白色光環境に適したクロロフィルと緑色光環境に適したPEBという両方の形態の光合成色素を備えて進化した理由を説明できるかもしれない。