酸素が増えた地球

わたしたちは酸素がなければ生きられません。けれども、生まれたばかりの地球の空気には、酸素がほとんどありませんでした。酸素を増やしたのは生き物自身で、その酸素が、今度は生き物の歴史を大きく変えました。

酸素のない地球

最初の生命が生まれたころの空気は、今とはまったく違っていました。酸素はほとんどなく、生き物は、まわりにある分子や化学反応のエネルギーに頼って生きていたと考えられています。

酸素は、ほかの物質と結びつきやすい気体です。酸素がない世界で生まれた生き物にとって、酸素は体の分子を傷つける毒にもなります。いまでも、酸素の届かない泥の中や海底の奥では、酸素を嫌う微生物が暮らしています。

光合成をする細菌

やがて、日の光のエネルギーを使って栄養をつくる生き物が現れました。光合成です。なかでも、水を分解して酸素を出す光合成を始めたのが、シアノバクテリアのなかまです。

光合成をする細菌がつくる層状の岩（ストロマトライト）は、約35億年前のものが知られています。細菌がつくる薄い膜に砂や泥が重なり、長い時間をかけて層になった岩です。オーストラリアの西部などでは、いまも浅い海でストロマトライトが育っています。

大酸化イベント（約24億年前）

光合成で出た酸素は、はじめのうち、海に溶けた鉄などと結びついて消えていきました。しかし約24億年前になると、大気の酸素が目に見えて増えはじめます。これを「大酸化イベント」とよびます。

酸素が増えると、酸素に慣れていない生き物は暮らしにくくなりました。生き残ったのは、酸素の届かない場所に逃げこんだもの、そして酸素に耐えたり、酸素を利用したりできるようになったものです。

大酸化イベントのあと、約24億年前から21億年前にかけて、地球は大きく冷えこみました（ヒューロニアン氷河時代）。温室効果の強いメタンが、増えた酸素と反応して減ったことが関係している、という説があります。

細胞の中に細菌を取り込む

酸素は危険なだけではありません。酸素を使うと、食べ物から多くのエネルギーを取り出せます。この力を手に入れたのが、細胞の中に核を持つ真核生物です。

真核生物の細胞の中には、ミトコンドリアという小さな部分があり、酸素を使ってエネルギーをつくっています。ミトコンドリアは、もとは別の細菌が細胞の中に住みついたものと考えられています（細胞内共生説）。食べるはずだった細菌、あるいは入りこんできた細菌が、そのまま細胞の一部になったのです。植物の細胞の葉緑体も、光合成をする細菌が住みついたものと考えられています。

真核生物が現れた時期には幅があり、約20億年前ごろまでには現れていたと考えられています。

退屈な10億年と、2度目の酸素の増加

約18億年前から8億年前までは、大きな変化が乏しく、「退屈な10億年」とよばれます。とはいえ、何も起きなかったわけではありません。約16億年前の地層からは、紅藻に似た、多細胞の生き物らしい化石が見つかっています。

その後、約8億年前から5.4億年前にかけて、酸素はさらに増え、今に近い水準になったと考えられています。全球凍結（次の読みもの）をはさんで、大きな体の動物が現れる舞台が整っていきました。

年代は推定値で、研究によって幅があります。

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