南極の氷の下で、地球外生命の手掛かりを探る

氷に覆われた南極の湖への再訪を準備する研究者たちは、極限環境で生命が生き延び、構造を作り、痕跡を残す仕組みを調べています。ウンターゼー湖での研究は火星や氷の衛星の生命の兆候を解釈する助けになる可能性がありますが、今回の探検で地球外生命が発見されたわけではありません。

新たな調査では、年代測定と化学分析のため、長さ2～3メートルの堆積物コアを採取する予定です。SETI研究所の宇宙生物学者デール・アンダーセンが計画を説明したのは、 10月16日に初めて公開された探検の予告記事で、SETIは2026年10月21日に再掲載しました。

公表された日程では、10月19日に米国を出発し、25日ごろ南極に到着した後、陸路で湖に向かう予定でした。移動は天候と輸送条件に左右されます。予告記事は調査隊の湖への到着を確認したものではありません。

永久氷に覆われた生きた湖

ウンターゼー湖は東南極のドロンニング・モード・ランドにあり、常に氷で覆われています。NASAの 2026年3月の湖の解説によると、氷の厚さは2～4メートル、水深は最大で約170メートルです。太陽光が氷を通り抜け、その下の光合成微生物を支えています。

湖底には微生物群集が作った、非常に大きく柔らかな層状の円錐構造があります。アンダーセンらが発見したのは2008年です。これらは初期の微生物生命に関係する古代の層状構造、ストロマトライトに似ており、今年10月の新発見ではありません。

ロンドン自然史博物館の StromatoLifeプロジェクトは、堆積物と有機物が交互に重なり、その上を色素を持つシアノバクテリアが覆う円錐構造を説明しています。シアノバクテリアは太陽光で栄養を作る微生物です。この構造から、生きた群集が古い岩石に残るものに似た形を作る仕組みを調べられます。

氷河の融解は古い二酸化炭素を湖に供給し、氷の覆いは大気との交換を制限するため、堆積物の年代測定は困難です。微生物は成長時にこの古い炭素を取り込みます。

アンダーセンによると、生きている表層の微生物マットでも放射性炭素年代が約1万年前と出ることがあります。このリザーバー効果のため、放射性炭素測定だけでは層の形成時期を確実に決められません。湖の歴史を復元するため、日本でルミネッセンス法など独立した手法による年代測定を予定しています。

この区別は南極以外にも当てはまります。見掛けの年代を生物の歴史と解釈する前に、測定する物質がどこから来たかを理解する必要があります。古い炭素が生物に取り込まれても、その生物自体が数千年前から生きていることにはなりません。

湖の南側の盆地には酸素がなく、メタンに富む層があります。 Scientific Reportsに掲載された2022年の研究では、水深92メートル、99メートルと堆積物中の微生物群集を調べ、メタン、硫黄、窒素の代謝など複数の化学経路の遺伝的可能性を確認しました。

この暗い生息環境は太陽光に支えられるマットとは異なります。研究者は土星の氷の衛星エンケラドゥスの類似環境として調べています。地下の海に生命がいるなら、水に届く太陽光に依存しないエネルギー源が必要になるためです。

この比較は環境条件と微生物の生存戦略に関するものです。エンケラドゥスに生物がいることや、その海が南極の湖と同じであることを証明するものではありません。関連する解説は海洋世界を取り上げ、氷の表面下にある生存可能な水の探索を説明しています。

博物館の研究は画像観察とDNA・RNA分析を組み合わせ、円錐構造を作る生物、遺伝子、相互作用を調べています。層を比較することで、見える構造とそれを生んだ生物学的過程を結び付けられる可能性があります。

その結び付きは、生物活動を記録し得る特徴であるバイオシグネチャーを解釈する上で重要です。目立つ形だけでは起源に疑問が残ります。物質、周囲の環境、形成過程を測定することで、さらに検証できます。

関連研究では、極限環境生物と生存可能性の限界を調べ、地球の生物が厳しい条件に耐える仕組みを探っています。ウンターゼー湖では、生物とそれが残す構造や堆積物を一緒に調べられます。

新しいコアは湖の年代をより正確にし、化学的・生物学的変化を明らかにする可能性があります。それは地球の生態系の研究であり、比較材料として役立つ対象が他の世界の地下に存在し得る生命.

です。現時点で確認されているのは研究計画の公表です。試料採取、実験室での分析、新たな結論は今後の課題です。ウンターゼー湖は、痕跡が微妙で環境が不慣れ、見掛けの年代が誤解を招く場合に、生命をどう見分けるかを試す厳しい現場となります。