新たな研究: イエローストーンの温泉にメタン生成する未知の微生物を発見

Tokyoモンタナ州立大学のチームは、イエローストーン国立公園で新しいタイプのメタン生成微生物を発見しました。この発見は、気候変動対策に役立ち、他の惑星における生命の手がかりを提供する可能性があります。ローランド・ハッツェンピヒラー氏とそのチームは、この研究結果を学術誌「ネイチャー」に発表しました。

科学者たちは２種類の微生物を研究した。

• メタノメチリシア
• メタノデスルフォコラ

これらの微生物は、ユリヤ古細菌門とは異なるテルモプロテオタというグループに属しています。彼らの特徴は、多様な環境でメタンを生成できることです。

メタン生成菌は二酸化炭素やメタノールを摂取し、メタンを生成する生物です。一方で、人間は食物を摂取し、二酸化炭素を排出します。メタンは二酸化炭素よりもはるかに効果的に大気中の熱を閉じ込め、その効果は米国環境保護庁によると28倍とされています。世界のメタン排出の70%はメタン生成菌に起因しています。

ハッツェンピヒラーのチームは、イエローストーンの温泉からサンプルを採取しました。温度は約60度から72度程度でした。実験室でこれらの微生物は問題なく生存し、メタンを生成しました。

この研究は、これらの微生物が存在し、メタンを生成できることを示した初めてのものです。これまでの情報では、彼らのDNAシーケンスしかわかっていませんでした。この研究は、長年の注意深い努力と国際的なチームワークによって実現されました。

中国のバイオガス研究所の雷成とワーゲニンゲン大学のディアナ・ソウサが、6年間にわたる研究の末に新しい種類のメタン生成菌を育て上げました。この研究成果はハツェンピックラーのチームと共に発表されました。

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2つの微生物、メタノメチリキアとメタノデスルフォコラは異なる場所に生息しています。メタノデスルフォコラは主に温泉や深海の熱水噴出孔に見られるのに対し、メタノメチリキアはより一般的で、廃水処理場や反すう動物の消化管、湿地帯などで見つけることができます。

メタノメチリシアはさまざまな環境で成長できることが知られていますが、常に<強調>メタン生成</強調>を利用して成長しているのか、それとも他の方法を持っているのかはまだ分かっていません。ハツェンピフラーは、これらの微生物が周囲の状況に応じて成長方法を切り替える可能性があると考えています。

ほとんどのユーリアルカエオータのメタン生成菌は、二酸化炭素や酢酸を利用してメタンを生成します。しかし、Methanomethylicia と Methanodesulfokora はメタノールを使用して同様のプロセスを行います。この発見は、環境条件を変化させることで科学者がメタン排出を削減する手助けとなるかもしれません。

ハッツェンピヒラーの研究室は、モンタナ州立大学のボーズマン農業研究教育農場と協力します。彼らは、家畜の中にいるメタン生成微生物を研究するためのサンプルを収集します。また、新しい大学院生は、廃水、土壌、湿地におけるメタン生成も調査する予定です。

最近、科学者たちはMethanomethyliciaの細胞構造について興味深い発見をしました。これらの細胞は、2つから3つの細胞を結びつける管を生成しますが、これは微生物では珍しい現象です。この管の目的についてはまだ解明されておらず、DNAや化学物質を交換するために使われる可能性があります。

NASAは、エクソバイオロジー計画を通じてこの研究を支援しました。メタン生成菌は、初期の地球の生命やメタンを持つ他の惑星や月での生命の可能性についての洞察を提供するかもしれません。

これらの結果は、新たな方法でメタン排出を抑制し、気候変動に影響を与えることを研究する可能性を示唆しています。