アリゾナ大学の生態学者と惑星科学者が率いる研究チームは、アイスランド南西端のファグラダルスフィヤトル火山で噴火後の新しい溶岩における一次的な微生物遷移を詳細に調べました。対象の火山は2021年から2023年に三度噴火し、ツンドラや既存の溶岩を新しい溶岩流で覆しました。研究者らは溶岩が固まってから数時間以内という極めて早い段階で冷えた溶岩を採取し、周囲の土壌、岩石、雨水、エアロゾルも同時に採りました。
筆頭著者のネイサン・ハドランド氏は、試料からDNAを抽出し、統計解析と機械学習の手法で生物の同定と発生源の推定を行ったと説明しています。報告によれば、冷えたばかりの溶岩は水分や有機栄養がほとんどなく、摂氏に換算すると約2,000度Fより高温の溶岩は最初はほぼ無菌で始まるとされました。それでも単細胞生物は比較的短時間で岩石にコロニーを形成しました。
解析は一定のパターンを示しました。初期の入植者の多くは土壌やエアロゾルから降着したものでしたが、冬以降に観察された微生物の多くは雨水とともに到来していました。雨水は無菌ではなく、雲凝結核としても働く微生物を運ぶことがあると指摘されています。研究チームは三度の噴火をサンプリングしたことで自然条件での三重検証を得られたと述べ、結果は火山活動が火星のような天体で一時的な居住可能条件を作るかや、探すべきバイオシグネチャーの検討に役立つ可能性があるとしています。共同著者の所属はアリゾナ大学とアイスランド大学で、資金はNational Science FoundationやHeising–Simons Foundationなどから提供されました。
難しい単語
- 生態学者 — 生物と環境の関係を研究する研究者
- 惑星科学者 — 惑星や天体の性質を研究する科学者
- 採取する — 現場で試料を取って集める行為採取し, 採りました
- 統計解析 — 数値データを統計的に分析する方法
- 機械学習 — コンピュータがデータから学習する技術
- 無菌 — 微生物がほとんど存在しない状態無菌で
- 入植者 — ある場所に最初に住み着く生物や個体
- 雲凝結核 — 雲の水滴が集まるきっかけになる小さな粒子
- バイオシグネチャー — 生物の存在を示す自然の証拠や指標
ヒント：記事中の強調表示された単語にマウスオーバー／フォーカス／タップすると、その場で簡単な意味が表示されます。
ディスカッション用の質問
- 研究者が噴火直後の溶岩を採取した利点は何だと思いますか。理由を本文の情報を使って説明してください。
- 雨水やエアロゾルが微生物の入植に果たす役割について、本文の結果を踏まえてあなたの意見を述べてください。
- この研究が火星のような天体での『一時的な居住可能条件』の検討に役立つとされています。どのような点が役に立ちそうか、具体的に考えてみてください。
