トリフ/シャッターストック
宇宙が現在の姿に拡大することを可能にしたビッグバンから、ホモ・サピエンスへの道を切り開いた600万年の進化に至るまで、セレンディピティはこの地球上で私たちが存在するための重要な要素であるようです。ですから、私たちの運が尽きて、私たちが故郷と呼ぶ地球がなくなる時が来るかもしれないと知っても、驚かないかもしれません。何十年もの間、そのような避けられない惑星の破滅は、ほぼ20億年後に起こるという仮説が立てられていました。しかし、酸素の利用可能性に基づいた新しい推定では、終末はその時間の半分に近づいていることが示唆されています。
酸素は地球上のほとんどの生命にとって不可欠です。私たちの機能は、細胞そのものに至るまで、この美しい要素に依存しています。酸素は、当たり前のことと思われるほど広く浸透し、生存に必要なものですが、実際には酸素はいつでも利用できるわけではありません。始生代、地球はほとんどが水中にあり、生命は嫌気性であり、酸素を必要としませんでした。当時、地球の大気は主にメタン、二酸化炭素、水で構成されていました。しかし、シアノバクテリアの導入はすべてを一変させ、いわゆる「大酸化現象」を引き起こすことになります。
酸素が豊富な大気の起源と未来
シアノバクテリアは、27 億年前に進化したユニークな微生物です。彼らの超能力は光合成ができるというもので、初登場時には斬新でした。太陽の光を利用して水を酸化し、エネルギーを発生させます。ありがたいことに、副産物として酸素が生成されます。これらの微生物は少しずつ大気中に酸素を導入し、メタンを除去しました。大気の組成におけるこのような大きな変化により、好気性生物が進化し、繁栄することが可能になりました。
さらなる結果として、既存の嫌気性生物の多くが死滅しました。将来、その逆が起こる可能性はあるのでしょうか？私たちが知っているように、地球上の生命の終焉が避けられないことは長い間認識されてきましたが、以前の予測は太陽の成長と、その太陽が地球を飲み込む可能性に基づいていました。これは約50億年後に起こると予想されています。しかし、太陽からの放射線は約 20 億年後には地球の海を完全に消し去り、この惑星が確実に私たちにとって居住不可能になるだろうということにも同意されています。
終わりは近い
これらの要因は既存のモデルで十分に裏付けられていますが、それに先立って大気中の酸素が利用できなくなる可能性については考慮されていませんでした。これらの予測の副産物として、二酸化炭素が大幅に削減されます。光合成には二酸化炭素が必要なので、酸素に関しては大きな問題が生じます。したがって、二酸化炭素レベルが地球上の植物が滅亡するほど枯渇すると、生物圏が大きく混乱し、利用できる酸素がますます少なくなります。
この洞察に基づいて、研究者の尾崎和美とクリストファー・T・ラインハルトは、地球の将来の生物圏を予測するモデルを実行し、その結果をNature Geoscienceに発表しました。彼らは、気候と、環境に影響を与える生物学的、地質学的、化学的要因に基づいたモデルを実行しました。このモデルは 40 万回実行され、その結果、以前に確立されたスケジュールが 10 億年に大幅に短縮されました。まだずっと先のことですが、私たちが住む宇宙空間には、私たちや他の好気性生物を受け入れるための有効期限があると知ると、当惑するかもしれません。
今年の終末時計は、私たちが地球規模の大惨事にどれだけ近づいているのかを比喩的に表すために、これまで私たちが見た中で最も真夜中に近づいて設定されました。この壊滅的な予測で考慮される要因は、人間の決定と行動に起因します。私たちの生態系は、私たちが期待しているよりも脆弱な平衡状態にすでに存在していることを知っているため、現在私たちが繁栄することを可能にしている地球の要素を維持することが重要です。
