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地球上の生命の奇跡：4億5000万年前に初期の生命はどのようにして誕生したのか？
地球の歴史は、生命の最も初期の形態から現在の多様性に至るまでの進化を記録しています。既知の生物と絶滅した生物の類似性は、すべての生物種が共通の祖先から進化したことを示しています。科学者の研究によれば、地球は約45億年前に形成され、生命の証拠は37億年前よりも以前に出現した可能性があることを示している。
生命の最も古い証拠は、グリーンランド西部で発見された37億年前のバイオ炭とストロマトライト化石から得られます。
2015年、科学者たちは西オーストラリア州で41億年前の岩石を含む「生物の痕跡」と思われるものを発見した。ヌヴァギットゥク帯で発見された化石微生物は、地球の海洋が形成された直後の42億8千万年前に生息していた可能性がある。生命史の初期段階のこの時期には、微生物群が優勢となり、一方でシアノバクテリアによる光合成が約 35 億年前に出現し、海洋に酸素が蓄積され、最終的に地球最古の酸素大気が形成されました。
酸素が増加するにつれて、このプロセスによって生物多様性の進化が促進されました。 1億8500万年前に真核生物が出現したことで、生命はより複雑になりました。これらの真核生物は、おそらく嫌気性古細菌と好気性プロテオバクテリアの共生関係を通じて進化し、相互に適応して新たな酸化ストレスに対抗したと考えられます。細胞内共生菌であるミトコンドリアの進化により、真核生物のエネルギー獲得能力が向上し、多様化が促進されました。
約 16 億年前に多細胞生物が出現し、細胞は分化して特殊な機能を果たすことができるようになりました。
しかし、初期の生物は主に無性生殖で繁殖していたのに対し、大型生物のほとんどは有性生殖によって新たな生命を生み出しています。進化の過程で、植物の出現は地球の生態系に大きな影響を与えてきました。これらの植物は、約 10 億年前に淡水緑藻から生まれました。同時に、動物界は大きな変化を遂げ、左右対称の動物が5億5500万年前に初めて出現し、脊椎動物の出現は5億2500万年前のカンブリア爆発まで遡ることができます。
地球の生物学的歴史は、生物の誕生だけでなく、複雑な生態系が時間の経過とともにどのように進化してきたかについても語っています。科学者たちは、地球上には1兆種もの生物が存在すると推定しているが、命名され分類されているのはわずか170万～180万種に過ぎない。現在生きている種は、これまで存在したすべての種のうち 1% 未満です。
「この研究により、生命が進化するにつれて、種の位置づけと進化は未知数と可能性に満ちているはずだということが判明しました。」
科学者たちは、初期の生命がどのように誕生し、地球上のさまざまな環境がその進化にどのような影響を与えたのかを研究し続けています。これには、海洋の微生物だけでなく、生命に必要な化合物の形成を助ける熱水噴出孔や深海噴出孔などのさまざまな地質環境も含まれます。
初期生命の起源についての理解はまだ発展途上ですが、自己複製、代謝、外細胞膜の役割など、多くの仮説が浮上し始めています。もちろん、これらの仮説はすべて、生命が無機化合物からどのように自己組織化したかという中心的な疑問に答えようとするものです。
生物の起源に他の類似の方法があるかどうかはまだ確認されていませんが、次の疑問は、他の惑星の生命体はどのように進化したのかということです。
