メタンを生成する細菌がペルム紀に地球上の生命の大部分を大量絶滅に追いやった可能性がある。
メタノサルシナ菌はペルム紀に繁殖し、大気中にメタンを放出した。写真: Perfect Lazybones
地球は5回の大規模な絶滅を経験しました。そのうち、「大絶滅」として知られるペルム紀の絶滅は、地球上の陸上生物種の約70％と海洋生物の96％を絶滅させた。 IFL Scienceによると、この絶滅期の前後に生じた石炭の年代の1000万年のギャップは、この出来事の間に大量の石炭形成植物が絶滅し、回復するのに数百万年を要したことを示している。
しかし、化石記録から種の数が急激に減少した時期を見つけることは、簡単な部分に過ぎません。科学者たちは、海底からのメタンガスの放出から小惑星の衝突まで、大量絶滅の原因を説明するために多くの仮説を提唱してきた。研究者たちは絶滅イベントの岩石を研究することで、後期ペルム紀の酸素の減少した海と浅瀬について知っています。低酸素症は連鎖反応を起こして絶滅の一因となったようだ。
硫黄還元微生物は、酸素の代わりに硫黄を使って嫌気呼吸を行うことができ、低酸素環境で繁殖する可能性が高くなります。それらが作り出す硫化水素の副産物は大気中に放出され、植物を汚染し、オゾン層を破壊し、約2億5000万年にわたって生命を危険なレベルの紫外線にさらし、地球を温暖化させる可能性がある。海洋温暖化により凍ったメタンが大気中に放出され、問題が悪化する可能性がある。
大量絶滅のもう一つの説明は、2014年にマサチューセッツ工科大学（MIT）のチームによって提唱された。MITの地球物理学教授ダニエル・ロスマン氏とその同僚は、メタノサルシナと呼ばれる単細胞細菌が、クロストリジウム細菌からの水平遺伝子伝播を通じて有機物を消化し、メタンを生成することができることを発見した。
彼らの仮説によれば、メタノサルキナはこの時期に繁栄し、大気中にメタンを排出して炭素循環を乱し、最終的に絶滅を引き起こしたという。この化学プロセスには、ニッケル金属に結合したメタンを生成するバクテリアが関与しています。研究チームは中国南部の堆積物を調査したところ、仮説を証明できる大量のニッケルを発見した。
「水平遺伝子伝播は生物地球化学的な変化をもたらし、大きな火山が触媒として作用した。メタノサルシナの蔓延は二酸化炭素と酸素の濃度を乱す役割を果たした」と研究チームは結論付けた。 「生物地球化学的混乱は広範囲に及ぶ可能性があります。例えば、メタン酸化は硫黄濃度を上昇させ、有毒な硫化水素を大気中に放出し、陸上での絶滅につながります。」
この仮説を証明するにはさらなる証拠が必要だが、研究者らは今回の発見が地球が微生物の進化に対して敏感であることを示していると強調している。研究チームは、メタノサルシナがいつ進化してメタンの副産物を生成するようになったのかを正確に特定できていない。
アン・カン（ IFLサイエンスによると）
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