小さい体に無限の可能性を秘めた「微生物の世界」

化学反応で生命維持のエネルギーを生み出す

微生物とは細菌（バクテリア）、菌類、藻類、アメーバなどのうち、目に見えないくらい小さな生き物のことを指します。体のサイズこそ小さいですが、微生物のうちの細菌だけ取り出しても、地球上では植物に次いで2番目に多い存在量を占めます。地球上の生物は光と化学反応のどちらかを利用して生命維持エネルギーを得ています。人間はごはん（有機物）と酸素を使う好気呼吸でエネルギーを得ますが、微生物には鉄やマンガンなどの重金属を酸化する反応でエネルギーを取り出すものもいます。また、温室効果ガスであるメタンの生成・分解反応からエネルギーを生み出す微生物もいます。

生命の起源を巡る冒険

微生物は、地下や海底熱水系などの高温で光も酸素もない、人間にとっては過酷な場所でも豊かな生態系を作っています。生物の遺伝情報を調査し、生命の進化の歴史をさかのぼることにより、私たちの共通祖先は高温環境を好み、化学反応からエネルギーを生み出していた可能性が明らかになりました。地下や海底では微生物はどのような化学反応からエネルギーを取り出しているのでしょうか？化学反応が進み、環境が変わっていくにつれて、微生物はどのような生態系を作り、進化していくのでしょうか？微生物を知ることは、生命進化と地球と生態系を読み解くための鍵です。

微生物を使って環境を修復することも

微生物がエネルギーを得るシステムを利用して、人間の生活に使えるものを作ったり、廃棄物を処理したり、バイオ燃料に応用したりする研究が進んでいます。微生物に有用成分を溶出させて金属を取り出す技術があり、これを「バイオリーチング」といいます。鉱山廃水が川に流れたときに鉄の酸化物を取り除くために微生物を投入して還元したり、石油タンカーが座礁して原油が流れ出たときに、原油を分解できる微生物を投入したりする「バイオレメディエーション（生物学的環境修復）」の事例もあります。つまり、微生物の理解は環境問題を解決するための手がかりにもなります。

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先生情報 / 大学情報

奈良女子大学理学部化学生物環境学科助教瀬戸繭美先生

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生物学、地球科学

先生が目指すSDGs

メッセージ

なぜ勉強をするのか、疑問に思うこともあるでしょう。私は、学校の授業の最中は、ナスカの地上絵の溝を見ているような状態だと思っています。溝を見ていても面白くないですが、やがて、上から見るという視点を得て全体像を知ることができると感動します。
ただ、現代は溝を見る前に、こういうものだという世界観を与えられ、最初から地上絵を見られる時代でもあります。「自分の視点」を得るためには、友人、自然、文学、芸術など、多くのものに触れてみてください。いつか皆さんだけの視点が得られ、知る楽しさが得られるはずです。