世界最古の化石は硫黄系微生物が34億年前に生息していたことを示し、宇宙生物学の新たなターゲットを提示

34億年前、地球にはまだ酸素がなく、青白い雲が覆う空の下で海が荒れていたころ、島々の群れが熱い海から顔を出していた。しかし、当時でも地球上には生命が繁栄していたと科学者らは言う。そして今、それを証明する世界最古の化石が見つかった。

研究者らによると、光合成して酸素を生成する植物や藻類は存在しなかったため、微生物はエネルギーと成長のために硫黄を利用していた。これらの最古の微生物の微化石は、地球上の生命に関する砂岩の記録を約3億年延長するものである。

「硫黄化合物を本質的に『呼吸する』この能力は、非生物の世界から生物の世界への移行における最も初期の段階の一つであると長い間考えられてきた」と、この研究を率いた西オーストラリア大学の博士研究員デビッド・ウェイシー氏は述べた。

硫黄系細菌は、現在でも熱水噴出孔や温泉などの場所に生息している。また、始生代初期の岩石には、35億年前という早い時期に硫黄系代謝が行われていた証拠が見られるが、こうした硫黄系生命体の化石は発見が難しく、検証はさらに困難だった。現在、UWAとオックスフォード大学の研究者らは、最新の発見がテストに合格したと考えている。

化石は炭素質細胞と、それを包んでいた保護鞘からできている。化石は、地球最古の海岸線である西オーストラリアの人里離れた野原の堆積岩の露頭であるストレリー・プール層で発見された。研究者らによると、化石は古代の海岸の石英砂粒の間にあり、良好な状態で保存されていたという。

研究者らによると、この化石は20億年前のよく研究された他の微化石と似ている。化石は適切な生息地で砂粒にくっついてまとまって発見され、硫黄代謝の副産物と思われる黄鉄鉱（愚者の金）と一緒に発見された。

研究者らはラマン分光法、高解像度透過型電子顕微鏡法、地球化学分析を用いて、化石には確かに炭素系物質が含まれており、後世の汚染によるものではないことを示した。今週号のネイチャー・ジオサイエンス誌に寄稿した論文の中で、研究者らは、推定始生代化石の生物学的性質を証明するのは非常に難しいと認めているが、このケースでは化石の鉱物学や形態学など、いくつかの証拠がある。

ちなみに、同じオックスフォード大学のチームは、20マイル離れた場所から発見された他の古代の化石も研究し、それらは不十分だと判断した。オックスフォード大学のストレリー・プール化石に関するニュースリリースによると、オーストラリアのアペックスチャートから発見されたそれらの化石は、生物起源と見なすのに適切な鉱物学的特徴と形状を持っていなかった。しかし、これらの化石はそれらを備えている。

研究者たちは現在、同じ方法を使って他の化石を再調査し、そこにも生命の証拠が含まれているかどうかを調べようとしている。

そして、研究者たちは、この研究が宇宙生物学にどのような影響を与えるかについても考えているという。太陽系のどこかに生命が存在するなら、あるいは存在していたなら、それはこのようなものかもしれない。研究者たちの慎重な証拠テストは、それを解明するために役立つかもしれない。

「火星にこのようなものが存在する可能性があるでしょうか？ ほぼ考えられます」とオックスフォード大学の古生物学教授マーティン・ブレイジャー氏は言う。「しかし、火星に生命が存在する証拠を裏付けるには、あらゆる微化石の化学組成を詳細にマッピングし、説得力のある3次元画像を作成するといったアプローチが必要になるでしょう。」