セントルイスのワシントン大学の地球微生物学者は、プレートテクトニクスなどの物理的プロセスではなく、進化が地球の初期の開発における主要な原動力であると提案しました。
ワシントン大学のCarrine Blank博士は、アーツ＆サイエンスの地球惑星科学学科で地球微生物学の助教授を務め、シアノバクテリア（光、水、二酸化炭素を使用して酸素とバイオマスを生成するバクテリア）を研究しています。種は大陸の淡水システムで地球上で始まり、汽水環境、次に高塩環境、海洋および超塩水（塩クラスト）環境で存在するように徐々に進化しました。
シアノバクテリアは、植物細胞の酸素工場である葉緑体を生み出した生物です。 5億年前、シアノバクテリアは多細胞植物などのより複雑な生物を捕食し、生物圏の酸素レベルが今日よりもはるかに低い世界で機能していました。非常に長い寿命の中で、シアノバクテリアは次第に増加する酸化環境を生き残るためのシステムを進化させ、幅広い研究者に興味を持たせています。
ブランクは彼女がシアノバクテリアを描いている家系図から彼女の仮説を描くことができます。彼女の観察結果は、地球上で最も物議を醸している時代の1つを研究している生物学者や地質学者の間で議論を引き起こしそうです。これは、地球の大気が非常に低いレベルから現在の10％まで、酸素の信じられないほど神秘的で不可解な上昇を示した時期でした。地球の氷河作用は3つ（4つは4つと言われています）あり、化石の記録は硫黄を代謝する生物の数の大きな変化と炭素循環の大きな変化を反映しています。
「問題は、なぜですか？」ブランクは言った。
「私の貢献は、これらの大きな変化についての進化的な説明を見つける試みです。現時点では、シアノバクテリアには多くの進化の動きがあり、バクテリアは地球の発展に影響を与えていました。過去の地質学者は、変化の引き金となった遷移を地質学的イベントに依存してきましたが、これらの多くは進化的である可能性があると私は主張しています。」
ブランクは、11月7〜10日にデンバーで開催された地質学会の2004年年次総会で彼女の研究を発表しました。
シアノバクテリアが淡水湖や小川で最初に出現したというブランクの発見は直観に反しています。
「ほとんどの人は、シアノバクテリアが海洋環境から生まれたという仮定を持っています。結局のところ、それらは今日の海洋環境にとって依然として重要であるため、常にそうであったはずです」とブランク氏は語った。 「シアノバクテリアが出現し始めたとき、オゾンシールドはなかったので、UV光はほとんどのものを殺したでしょう。彼らは、UV光に対処する方法を考え出さなければなりませんでした。そして、UV吸収色素を作ったという証拠があります。あるいは、光を避けるために堆積物の下で成長する方法を見つけました。」
シアノバクテリアの進化を研究するために、ブランクは全ゲノム配列からの複数の遺伝子を使用してバックボーンツリーを作成しました。リボソームRNA遺伝子を使用して、追加の種がツリーに追加されました。形態学的特徴、例えば、鞘の有無、単細胞または糸状の成長、ヘテロシストの有無？間隔を置いて発生する厚い壁のセル？コーディングされ、ツリーにマッピングされました。特性の分布は、化石の記録で見つかったものと比較されました。
約20億年前に出現したシアノバクテリアは、以前のグループよりも大きな細胞直径（少なくとも2.5ミクロン）を持つ複雑な微生物になりました。ブランクのツリーは、いくつかの形態的特徴が複数の系統で独立して発生したことを示しています。その中には、鞘構造、糸状の成長、窒素を固定する能力、熱親和性（熱の愛）、運動性、および電子供与体としての硫化物の使用があります。
「この仮説がいかに適切であるかを確認するには、深刻な古生物学者による微化石記録の多くの分析が必要になるでしょう」とブランク氏は語った。 「この期間は、生物学者と地質学者の両方にとって最大のパズルの1つです。そのとき、地質学の記録では、大量のことが起こっています。」
元のソース：WUSTLニュースリリース
