地球に関する雑学2

こんにちは。前回に引き続き、今回も地球に関するいろいろな雑学を紹介していきます。

①地球の終焉予想

宇宙にあるすべてのものには寿命があります。生き物はもちろん、
地球も、そして巨大な太陽でさえ、永遠に輝き続けることはできません。

では、太陽にはあとどれくらいの寿命があるのでしょうか。
太陽のような自ら光を出して輝いている恒星は、その明るさと色から
寿命を推測することができます。このルールからもとづいて判断すると、
太陽の寿命は約100億年です。太陽は約46億年前に誕生しているので、
あと50億年以上は輝き続けることになります。太陽の光や熱が失われると、
地球上のありとあらゆる生命体は凍死してしまいます。ただし太陽が寿命を迎える前に、
地球が太陽に飲み込まれることで、終焉を迎えることが予想されているのです。

約50億年後に、太陽の主成分である水素が尽きると、水素の核融合によって
できたヘリウムが、新たな核融合を起こし始めます。その結果、
太陽は徐々に巨大化していき、水星、金星、さらに地球を飲み込んでしまいます。
なお、太陽が近づいてきた段階で、地球の海が蒸発し、地表は焼き尽くされ、
残っていた大気も過熱されることで、やがて消えてしまいます。

こうなってしまうと、もはや地球は人類が生きていられる環境ではありません。
そのときすでに人類が滅亡しているのか、あるいはほかの惑星に
移り住んでいるのかは分かりませんが、地球を飲み込んだ太陽は、
その後もしばらくは輝き続けます。しかし、次第にその輝きは失われ、
冷えて縮み小さな星となります。

周囲に残った火星などの惑星も、1000兆年に1回の確率で近づいてくる
恒星の影響で弾き飛ばされ、太陽系は解体されると考えられています。

②地球最古の生命体

地球最古の生命がどこで生まれたのかという疑問に対して、
これまでいくつかの説が主張されています。

たとえば、進化論で有名なダーウィンが主張したのは、
最初の生命は暖かい池から生まれたと考える「暖かい池説」であったり、
海の干潟から生まれたと考える「干潟説」、いろいろなものを
くっつけられる粘土鉱物の表面から生まれたと考える「粘土鉱物表面説」、
海底火山の熱水噴出孔でよく見られる黄鉄鉱の表面から生まれたと
考える「黄鉄鉱表面説」などが知られています。

これらの説の中でも欧米を中心に支持されている説は「黄鉄鉱表面説」で、
現在のところ、最古の生命は原始海洋の深海で誕生した
と考えるのが主流となっています。

では、なぜ最古の生命が深海で生まれたのでしょうか。
これには、当時の地球の環境が関係しています。初期の地球の大気には酸素がなく、
オゾン層も形成されていなかったため、地表には有害な
宇宙線(高エネルギーの電磁放射線の総称)や紫外線が降り注いでいました。
しかし、それは海底には届かなかったことから、メタンや水素などの還元ガスが
発生している熱水噴出孔に、バクテリアのような
「原核生物」が誕生したと推測されています。

生命が誕生した時期については、今から約38億年前と考えられていますが、
実際に生命が存在していた証拠と言える化石は発見されていません。

ただし、この時代の岩石から、「グラファイト」と呼ばれる炭素でできた物質が
発見されており、このグラファイトが、生命でなければつくることのできない
化学成分を持っていたことから、生命の存在が確認されています。

③太古の生物と「酸素」

人間は酸素がなければ生存できないので、地球上の生物でも
全て同じだと思えます。ところが、太古の地球には酸素がほとんどなく、
それどころか、古代の生物にとって酸素は猛毒だったらしいのです。

誕生したばかりの頃の地球の大気は、二酸化炭素が空気の成分のうち
96パーセントを占めており、現在の約20倍あります。ところが約35億~27億年前、
海中に現れたシアノバクテリアが光合成を始めると、地球を覆い尽くすほど繁栄し、
その副産物として膨大な量の酸素を放出しました。海水に放出された酸素は、
海水に大量に含まれる鉄イオンと反応して酸化鉄が作られました。
生成された鉄錆(てつさび)は海底に沈殿して堆積し、現在の鉄鉱石となります。
海水中に鉄イオンがなくなると、海中で飽和状態になった
酸素は大気中に放出され増した。これが現在の大気中の酸素です。

二酸化炭素はシアノバクテリアの光合成によって激減し、その中で生きていた
太古の生物にとっては猛毒ガスである酸素が増えていきました。
この出来事は環境汚染と言えるでしょう。

当時の生物のほとんどはこのとき死滅しましたが、酸素が少ない地中深くに
もぐって生存しようとした生物もいました。現在でも、
嫌気的(酸素を介在しないこと)な環境で生きている
メタン細菌などの古細菌は、大気中に酸素がない頃の性質を残していると考えられます。

しかし、やがて一部のバクテリアが、猛毒と言える酸素を利用するために酸素呼吸能を獲得しました。
そして嫌気性生物(増殖に酸素を必要としない生物)と
好気性生物(酸素を利用した代謝機能を備えた生物)の共生関係ができあがり、
生物は10倍以上体の大きなバクテリアに進化し、
今のミトコンドリアの起源となりました。
これが、人間を含めた現在の地球上の生物の先祖です。

いかがでしたか?次回以降も地球に関する様々な雑学を紹介する予定なので楽しみにしていてください。