東大など、地球上に酸素大気がいつどのようにして生じたのかの仕組みを解明

東大など、地球上に酸素大気がいつどのようにして生じたのかの仕組みを解明(マイコミジャーナル) - goo ニュース

東京大学などの研究チームは、約23億年前の大氷河期から温暖期への気候回復時に酸素濃度の上昇が生じ、これにより急激な温暖化による光合成生物の大繁殖が起こり、酸素大気が形成されたとの研究結果を発表した。同成果は、関根康人 東京大学大学院新領域創成科学研究科複雑理工学専攻 講師、田近英一 同大学院新領域創成科学研究科複雑理工学専攻 教授、鈴木勝彦 海洋研究開発機構(JAMSTEC) 地球内部ダイナミクス領域、プレカンブリアンエコシステムラボ、海底資源研究プロジェクトチームリーダーらによるもので、英科学誌「Nature Communications」に掲載された。

地球大気中の酸素は、生命による光合成活動によって生み出されており、宇宙から眺めた時に、地球が他の惑星と異なる生命の星であることを示す最大の特徴となっている。しかし、こうした酸素大気は、いつどうやって形成されたのかは不明な点が多く、現在の学説では、地球大気の21%を占める酸素は、地球史46億年を通じて徐々に増えてきたわけではなく、特定の時期に増加したと考えられている。特に、今から約20～24億年前には、それ以前には"ほとんど"存在していなかった酸素が、現在の1/100以上のレベルにまで急激に上昇した。

「大酸化イベント」と呼ばれるこの爆発的な酸素濃度の上昇により表層環境や生態系は一変し、当時繁栄していた原始的な酸素が有害な微生物が地表から地下に活動の場を移し、酸素を代謝エネルギー源として用いる、ヒトを含むすべての動植物が属する真核生物が約20億年前に出現したと考えられているが、この大酸化イベントがその時期にどうやって発生したのかは謎のままであった。

研究チームでは、このイベントのメカニズムを理解するために、酸素濃度が上昇し始めた"タイミング"を明らかにすることが重要であると考えた。イベントを引き金に酸素濃度が上昇した場合、酸素上昇とそのイベントがほぼ同時に地層などの地質記録に保存されていることが期待されるためだが、こうした酸素上昇と地質イベントの同時性を示すことは簡単ではなく、過去にも同様なことを考えた研究チームなどが、研究を行っていたが、地層中にたまたま存在している酸化物や硫化物の分析から、その当時大気に酸素が存在していたのかを判断していたため、そうした指標が常に地層中に存在しているわけではなく、数1000万年～1億年間隔で点在してしまうため、それらの点の記録をつなぎ合わせても大雑把な酸素濃度の変化を推定するに留まっており、もっと短い時間スケールでおきる地質イベントと酸素濃度の変化を照らし合わせることが困難であった。

地球の進化？（変化）の進み方を酸素量の変化から調べた面白い調査です。
変化は地球の歴史から見るとかなり急激に起こっているようです。