© The investigated dome-shaped limestone deposit at 734 meters water depth; photo taken by the diving robot "MARUM-QUEST"
(c) MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
© The microbial mats bulge at the gas outlets. They are involved in the construction of the dome-like stromatolites
(c) MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
驚くべき発見：深海のストロマトライト
April 20, 2018
研究チームが水深730メートルで化石を発見350万年前のストロマトライトは最古の化石のひとつである。しかし、石灰沈着物はこれまで水深10メートルまでの浅い海にしか存在しなかった。なぜなら、石灰沈着物は光に依存する光合成微生物が関与しなければ成長できないからだ。
ブレーメンの地球科学者たちは、パキスタン沖のアラビア海での探検で、水深730メートルのメタン露頭でドーム状の微生物マットを発見した。潜水ロボット「MARUM-QUEST 4000」のグリッパーアームの助けを借りて、高さ約40センチの石灰質ドームを回収することができた。
これらの微生物はMARUMでより正確に地球化学的に調査された。その結果、いわゆるストロマトライトの形成には、メタン分解の海洋微生物である古細菌が関与していることが判明した。古代ギリシャ語のstromaは天井、lithosは石を意味する。「浅海に生息し、太陽の光から代謝のためのエネルギーを取り出す微小合成微生物とは異なり、これらの微生物は深海でメタンを抽出する際に発生するエネルギーを利用する。
海底に生息するバクテリアは、メタン分解時に発生する硫化水素を化学合成する。「
海底に生息するバクテリアは、メタン分解時に発生する硫化水素を分解する。MARUMのTobias Himmler博士が報告した。「これらの束がどのように受け止められているかは驚異的である。アラビア海のバクテリアは、この深さでは遊離酸素がほとんどないため、石灰化を促進する酸素の代わりに硝酸塩を使っているのでしょう」と、MARUMのDr.
この仮説は、微生物の化学合成に基づく代謝による石灰化を確認する地球化学モデルを裏付けるものである。
ストロマトライトは、5億4,100万年以上前の岩石層で最も一般的な化石である。現在のアラビア海と同様、それ以前の海、いわゆる先カンブリア時代には、水中の酸素はほとんどなかった。アラビア海で化学合成に基づくストロマトライトが発見されたことで、これらの古代の化石がどのようにして誕生したのかについて新たな知見が得られた。「これまで、光合成に基づくストロマトライトは、バハマ諸島やオーストラリア西海岸のシャーク湾などで発見されたものしか知られていなかった。化学合成に基づくストロマトライトとは対照的に、これらのストロマトライトは、多くの先カンブリア時代のストロマトライトとは構造も内部構造も異なります」とトビアス・ヒムラーは説明する。したがって研究者らは、5億4,100万年以上前の先カンブリア時代におけるストロマトライトの成長に、化学合成が従来考えられていた以上に寄与していると推測している。
詳細はこちら： www.marum.de.
研究へのリンク： pubs.geoscienceworld.org/stromatolites-below-the-photic-zone https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article/528309/stromatolites-below-the-photic-zone-in-the.