「強い者は決して環境について文句を言わない」！砂漠、深海、生命禁断の海域で活躍する「孤高の英雄」

1965 年のある夏の日、太陽は焼けつくように照りつけ、風はなかった。窓の外の唯一の音はうるさいセミの鳴き声だけだった。ワシントン大学の微生物学者トーマス・ブロック氏と妻のロイス・ブロック氏は休暇を終えて研究室へ車で戻る途中だった。イエローストーン国立公園を通過したとき、彼らは目の前に広がる美しい景色に魅了されました。

魅力的な景色と間欠泉の不思議な噴水に、2人は立ち止まって悩みをすべて忘れてしまいました... 彼らは職業上の習慣として、散歩中にエメラルド スプリングから水のサンプルも採取し、将来の分析に備えました。数日後、ブロック氏は空き時間に突然、「エメラルドスプリングから採取されたサンプルの中に何か生物がいるのではないか？」と考えました。そこで彼と彼の同僚は研究を始めました。

イエローストーン公園のエメラルド温泉

研究者たちは、70℃近くまで沸騰し、硫化物が多く、酸性度が高い（pH 3）湧き水のサンプルの中に多くの微生物が含まれていることに驚きました。ブロック氏の研究チームは、極限微生物の存在と、それが好熱性と好酸性の両方の特性を持つ微生物であることを世界に初めて確認した。この偶然の発見が、好熱性微生物と極限微生物に関する将来の研究の幕を開けたのです。

それ以来、科学者たちは極限微生物に関する研究の範囲を徐々に拡大してきました。この過程で、極限微生物の定義がさらに改善され、極限環境を最も適した生息環境とする微生物の総称であることが明確になりました。

かつて人々は、知られているあらゆる生命の存在は、最終的には自然環境への継続的な適応によって達成されたものであると当然のことと考えていました。そのため、砂漠、深海の海溝、極寒の場所などの極端な環境では生命が存在することは不可能でした。しかし、過去数十年間に次々と起こった発見により、人々の自然に対する認識は常に覆され、修正されてきました。

英国ケント大学の微生物学者アラン・ブル氏は、チリ北部に広がる地球上で最も乾燥した砂漠、アタカマ砂漠を探検し、強い紫外線と極度の干ばつに耐えられるさまざまな放線菌を発見した。

アタカマ砂漠

2013年、南デンマーク大学のロニー・グルード（生態学者）の研究チームは、マリアナ海溝の底にあるチャレンジャー海淵に微生物が存在し、それらが生息する環境は真っ暗で極寒かつ大きな圧力下にあることを証明しました。分析サンプルの多くは海面下11キロメートルから採取されたもので、微生物の豊富さ（多様性の指標）は1000万/cm3に達し、これは海溝上部の泥サンプルの微生物豊富さの10倍に相当します。

マリアナ海溝

2014年、英国ノーサンブリア大学のデイビッド・ピアース氏は、ホジソン氷湖（南極大陸にある）の水中堆積物を分析し、極寒に耐えられる微生物を多数発見した。これらの微生物の繁殖の歴史は、なんと 10 万年前にまで遡ります。

微生物は世界中に分布しており、その中でも特殊なグループである極限微生物の進化や生理学的メカニズム、またその特殊な機能や貢献は、多くの科学研究者の注目の的となっています。ますます多くの研究により、極限微生物が少なくとも次の 2 つの側面で人類に顕著な貢献をすることができることが示されています。

まず、自然界の特別な生命体として、その多種多様な代謝産物は、天然の薬用物質のライブラリです。極限微生物は、人類の多くの困難で複雑な病気を治療し、新しい薬を発見するという重い責任を担っていると言っても過言ではありません。

第二に、一部の極限微生物は、高pH（塩分濃度）および高塩分条件下で水素と1,3-プロピレングリコールを生成できるため、これらの微生物は高い産業利用価値を持っています。水素は化石燃料に代わる新しいエネルギー源であり、有機物である1,3-プロピレングリコールは、さまざまな複合材料、接着剤、積層材料、コーティング剤の合成原料として使用できます。

私の国では、極限微生物の研究は比較的遅く、20年以上しか経っていません。しかし、わが国は広大な領土を有し、複雑かつ多様な地質・地形的特徴を有しています。雲南省騰衝市の沸騰泉、内モンゴル自治区の塩湖、新疆ウイグル自治区のタクラマカン砂漠などの特殊な環境の存在は、極限微生物研究の発展に好ましい条件を作り出しています。科学研究者は、自然の恵みを無駄にしないために、有利な機会を十分に活用し、極限微生物研究の分野で先進国に追いつき、できるだけ早く追い越すよう努力すべきである。

追加資料: 核戦争が勃発した場合、どの種が最も生き残る可能性が高いでしょうか?

科学者らから「スーパー・コナン」というニックネームが付けられた、放射線耐性球菌が最も生き残る可能性が高い。

ラジオデュランスは、紫外線、電離放射線、過酸化水素などの DNA 損傷因子に対して極めて耐性があることがわかっています。

「スーパーコナン」

これらの特性は、効率的かつ正確な DNA 修復システムによるものです。現在、放射線耐性球菌では、ヌクレオチド除去修復、塩基除去修復、および組み換え修復という 3 種類の DNA 修復が発見されています。さらに、科学者たちはこれをタイムカプセルの開発に使用しました。放射線耐性球菌の DNA に特定の情報が残っていれば、少なくとも 100 世代にわたって受け継がれる可能性があることが分かりました。菌株の長期保存を考慮すると、その「保存期間」はかなり長くなります。

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