地球環境の変化と進化を生んだ酸素は光合成の副産物だった!

森

この記事では、太古の地球には殆ど存在しなかった酸素がどのようにして大気濃度を増やし、生きものが生活しやすい環境を作っていったのかを紹介しています。植物の地球の創成期に果たした役割と、偉大さに気が付くことでしょう。

36億年前の酸素は光合成の副産物(廃棄物)だった

36億年前の地球の大気は、二酸化炭素が主成分で酸素は殆ど存在しなかったそうです。そんな環境の地球には硫化水素を分解して呼吸する小さな微生物がいました。

そんな地球上に、植物の祖先の植物プランクトンは出現しました。植物プランクトンは、太陽光線を活用してエネルギーを作り出す「光合成」システムを獲得して、二酸化炭素と水で生物のエネルギー源の糖を生み出すことができました。

光合成は画期的なシステムですが、糖とともに酸素が生成されたのです。当時の地球の酸素は微量な物質だったため、光合成で生成されて捨てられる酸素は、環境破壊をする廃棄物でした。

酸素の有害性

現代の地球の生物にとって必須の酸素も、見方を変えると大変な有毒物質です。鉄や銅を錆びつかせてボロボロにしてしまうし、生きものを構成している物質も酸素で錆びつかせてしまいます。

植物プランクトンが登場して、光合成の副産物として生成された酸素が放出されると、大気中の酸素濃度は高まります。酸素は、当時の地球環境を脅かす大変な問題だったでしょう。

酸素がもたらした地球環境の変化

酸素の毒性は、現代社会でも問題を引き起こしますが、地球上の生物の進化には欠くことが出来ない程の恩恵も与えてくれました。

《酸素から姿を変えて作られたオゾン層》
植物プランクトンの光合成で排出された酸素によって地球大気の酸素濃度は高められます。すると、紫外線が酸素にぶつかって「オゾン」という物質が作られ、やがてオゾンは上空の層として蓄積されていきます。

酸素で作りだされたオゾン層には、紫外線を吸収する作用があって、有害な紫外線を遮ってくれる働きをするようになります。これは生きものに画期的な進化をもたらしました。地球をとりまくオゾン層が有害な紫外線をさえぎるため、海の中で暮らしていた生物が地上に進出できるようになったからです。

《酸素を使って動き回る生物の登場》
地球上の大気に酸素が増えたことで、生物に画期的な進化をもたらしました。酸素濃度の高まりとともに酸素呼吸をする生きものも登場します。酸素は強い毒性を持っていますが、酸素をエネルギーにすることで爆発的な力を生み出すからです。

地球上の現在の生き物は、植物が生成した副産物(酸素)によって支えられていると言っても過言ではないでしょう。

まとめ

地球の創成期の大気の主成分は二酸化炭素で、酸素はほとんど存在していなかったと言われています。そんな時代に光合成で作られた副産物の酸素は、地球の生物たちを紫外線から守るオゾン層で、生きものの進化を急激に促しました。

光合成の副産物であった酸素は、現代の地球では必須ですが、当時は廃棄物扱いでした。そんな時期に暮らしていた生物にとっては、酸素は環境破壊物質で、その酸素を作って放出した植物プランクトンは、とんでもない生き物に見えたことでしょう。

ただし、さまざまな書き物を通して植物のことを知れば知る程、地面に根を下ろして動こうとしない植物たちの偉大さに驚くことばかりです。