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2008.10.17

■たった1種の細菌からなる孤独な生態系

 南アフリカにある鉱山の地中、熱く暗い水の中、世界で最も孤独な生物種が発見された。
 これまでに生物学者が調査の手を伸ばした地球上の場所では、例外なく生物たちが共同体を構築していた。ところがこのほど、1種の細菌のみで構成される生態系が見つかったことが、10月9日(米国時間)に発表された。
 他のあらゆる既知の生態系では、生命の主要な機能エネルギーや炭素、窒素といった元素を環境から取り込むことは、さまざまな種の生物によって分担されている。しかし、ムポネン金鉱山の地下約3.2キロメートルの水中では、Desulforudis audaxviatorという生物が、すべての作業を1種のみでこなしている。これまで見つかった中で最も簡潔な生態系だ。
「生命の維持に必要なものすべてを、1つのゲノムに詰め込むことは不可能ではない」と、ローレンス・バークレー国立研究所のDylan Chivian氏は話す。
 既知の生命体はすべて、炭素、水素、窒素、および生きるためのエネルギー源を必要とする。植物は窒素を必要とするが、大気中から直接取り込んでアミノ酸を作ることはできない。その作業に関しては、古細菌に依存している。こうした連携が生態系の基礎を形成しており、そのため生態系はしばしば、「生命の網」という感傷的な名前で呼ばれたりする。
 Desulforudis audaxviatorが特別な理由は、そのゲノムにある。Desulforudis audaxviatorのゲノムは細菌と古細菌の遺伝子が混じり合っており、生命の機能をすべて単独でこなすことができるのだ。Desulforudis audaxviatorは、ウランの放射性崩壊によって生じる水素と硫酸塩からエネルギーを得ている。周囲の岩や液体に含まれるアンモニアからの水、非有機的炭素、窒素から、有機的な分子を形成している。環境にある窒素を直接固定する能力や硫酸塩を還元する能力などは古細菌の遺伝子と共通するもので、遺伝子の水平伝播によって古細菌の遺伝子を追加したと見られるという。
 もし太陽系のどこか別の場所の過酷な環境で、地球の微生物が生存できるかどうか実験する試みがあれば、Desulforudis audaxviatorは被験者の最有力候補になるかもしれない。

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