かつて地球の陸地を変えた地衣類は、将来火星を変えるために使用できるでしょうか?

制作：中国科学普及協会

著者: 劉 立瓊 (中国科学院微生物研究所)

プロデューサー: 中国科学博覧会

地衣類は植物ですか？

地衣類は植物に非常に「偽装」されているため、長い間、その偽装は人間に発見されませんでした。 1895年にイギリス系ノルウェー人の探検家カーステン・ボルクグレヴィンクが南極で初めて地衣類を発見したとき、彼はそれを「緑の植物」であると宣言した。実際、地衣類は菌類と藻類（またはシアノバクテリア）からなる菌類藻類共生生物であり、本質的には菌類です。

標高4500メートルのミズゴケ属の生息地

（画像提供：中国科学院昆明植物研究所）

地衣類の外観は多様かつ芸術的であり、すべてが「緑の植物」のように見えるわけではありません。これは、菌類（主に子嚢菌類、少数は担子菌類）と藻類（主に緑藻類）またはシアノバクテリアの共生関係にある複雑な生物です。菌類と藻類またはシアノバクテリアは長い間互いに密接に結合しているため、独特の形態的、構造的、生理学的、遺伝学的特徴を備えた独立した固定された生物群になります。

標高4500メートルのミズゴケ属の生息地

（画像提供：中国科学院昆明植物研究所）

菌類と藻類は兄弟のような関係にあり、互いに利益をもたらし、共生関係で共存しています。藻類細胞は光合成や窒素固定を行って地衣類全体の有機栄養素を生産し、一方菌糸体は藻類やシアノバクテリアに適した隠れ家となり、水や無機塩を吸収して光合成や窒素固定の原料を提供します。

しかし、地衣類の中の菌類と藻類を栄養のない状態で別々に培養する実験を行ったところ、藻類は飢餓の影響をほとんど受けないのに対し、菌類は餓死してしまうことが分かりました。つまり、菌類はこの関係からますます利益を得ていると言えるでしょう。

地衣類は並外れた生存の達人である

『三体』に登場するエイリアンは、非常に高温の環境下では脱水症状を起こして身を守ることができ、その後、条件が整えば目覚めて生き続けることができる。人間がこのような過酷な生活環境に対処するのは難しいかもしれません。

しかし、地衣類にとってはこれは問題ではありません。地衣類は水を変える生物の一種です。自然条件が変化すると、植物はすぐに反応機構を活性化し、細胞内の水分量を変化させ、同時に呼吸や光合成などの生理学的反応プロセスも変化させます。 60℃の高温も、マイナス50℃の極寒も、その勇敢な歩みを止めることはできない。野生の世界は小さな地衣類の野望で満ちています。

未来の住環境コンセプトマップ

（写真提供：veerフォトギャラリー）

地球の陸地表面の約8％は地衣類で覆われています。赤道から両極まで、平野から山岳地帯まで、砂漠、草原、森林など、あらゆる場所に地衣類が生息しています。例えば、中国科学院昆明植物研究所の研究者たちは、青海・チベット高原への第2回科学探検中に、一度に11種の地衣類の新種を発見し、Pseudolichen属を確立した。

地衣類の分布と生育環境は非常に広範囲にわたります。地衣類は、岩、土、木、苔など、さまざまな自然基質に生育しています。非常に広く分布しています。布、紙、ガラス、絹、彫刻、塗料、木材、鉄などの人工素材に生える厄介な地衣類もあります。地衣類は考古学者の真の愛であり、地衣類の助けを借りて多くの考古学的発見が行われます。地衣類の中には、鳥の羽毛や、生きている昆虫やカメに生えるなど、さらに厄介なものもあります。

地衣類は人類の星間移住の夢を運ぶ

人類は長生きしようと努力してきましたが、この点では地衣類は人類の夢を実現したと言えます。中国の科学者らは貴州省で地衣類とみられる化石を発見し、それが6億年前のものであると推定した。地球の46億年のタイムラインにおいて、高等植物が出現したのはわずか4億3000万年前であることに注目すべきです。

茶渋苔癬

（写真提供：中国科学院微生物研究所の楊秋霞氏）

太古の昔、菌類や藻類が潮流に押されて浅い海から喜んで地上に降り立ち、結合して地衣類を形成し、未知の新世界に降り立ち、そして土地を変革するためにたゆまぬ努力を始めたと想像してみてください。彼らは地衣類酸を分泌し、それが岩石を腐食させて溶かします。地衣類が死ぬと、その残骸は腐敗し、分解した岩石の粒子と混ざり合い、時間とともに永遠の静寂に戻ります。ついに彼らは栄養豊富な土壌を創り出し、万物が輝く生命の世界を誕生させたのです。

クラドニア

（写真提供：中国科学院微生物研究所の楊秋霞氏）

地球を「形作る」ことができるのなら、他の惑星も「形作る」ことができるのでしょうか?

科学者もそう考えています。

2005年と2007年に、彼らは異なる地衣類を2度宇宙に送りました。真空、無重力、急激な温度変化、極めて致死的な宇宙線放射線などの過酷な環境を経験した後、彼らは無事に地球に帰還し、皆の期待に応えて、活力を取り戻し、出発前と変わらない元気な姿を見せました。

したがって、火星やいくつかの衛星の生態系を、高等植物や人間の生活に適したものに変えたい場合、地衣類が最も適した生物群である可能性があります。科学者たちは、地衣類を育てるために月や火星に似た地上環境を人工的に作り出すなど、さらなる実験を実施したいと考えている。成功すれば、人類は地衣類を植えることで異星の惑星の大気と土壌を変え、さらに進化した植物や動物を導入し、地球に似た生態系を再構築して、繁栄する「新地球」を築くことができるかもしれない。

人類の星間移住の夢は地衣類の上に明るく輝いています。

結論

地衣類は長い年月をかけて静かに地球の表面を形作ってきました。 「人類は地衣類を通じて別の惑星を創造できるのか？」という壮大なアイデアを掲げたとき、私たちは大きな期待を抱きながら、現実の複雑さと課題に立ち向かわなければなりません。そのためには、地衣類の生物学的特性と環境との相互作用メカニズムを深く理解するだけでなく、高度な航空宇宙技術、生態工学、生態系の安定性を長期的に維持する方法を習得することも必要です。

さらに重要なことは、このビジョンは私たちに地球との関係について考えるよう思い出させてくれることです。星空や海へと旅を続ける中で、私たちは自分たちの唯一の故郷を大切にし、守っていかなければなりません。したがって、地衣類の研究を利用して地球の生態系の回復と保護を促進することは、より緊急かつ重要な課題となる可能性があります。