本の紹介 351： 地球進化46億年の物語 −「青い惑星」はいかにしてできたのか−、 ロバート・ヘイゼン 著、 円城寺守 監訳、 渡会圭子 訳、（講談社、2014年5月） ISBN978-4-06-257865-3

原題は The story of earth by Robert Hazen 。

地球の歴史において、生物は著しい進化を遂げ、環境は激しく変動してきた。生物と環境はそれぞれ独立に変化してきたのではなく、環境が生命の誕生も含めて生命に影響を及ぼすとともに、生物も環境に大きな影響を及ぼしてきた。「生命と環境の共進化」 という考えについては、以前に 「生命 最初の30億年 ―地球に刻まれた進化の足跡／アンドルー・Ｈ・ノール（本の紹介268：農業と環境No.108）」で紹介した。

著者のロバート・ヘイゼンは鉱物学者。本書のテーマは「生命と鉱物の共進化」、「鉱物が生命の起源と進化に果たした地球化学的役割（監訳者解説）」である。

鉱物を解析することで太古の地球に関する数多くの情報が得られることからわかるように、生物学と地質学は密接に絡み合っている。それにもかかわらず、地質学は生物学とはほとんど関係ないとされ、鉱物学はなぜか長い間、壮大な地球の歴史と切り離されて教えられてきたという。しかし鉱物は生物を変え、逆に生物も鉱物を変えるという共依存関係にあり、岩石圏と生物圏は共進化を遂げてきたとする。

地球上の生命の起源において、鉱物は大きな役割を果たしたと考える。太古の時代、生命の素材となるアミノ酸、糖類、脂質といった分子は、炭素を持つ分子とエネルギー源のある環境ならどこでも、ある程度の量が生産されていた。その中で脂質以外の合成された有機分子はほとんど自己組織化されないが、それらは鉱物の表面に付着している。個体の鉱物には分子を選択、凝集、組織化するといった力があり、そのような力を持つ鉱物が、生命の発生に中心的な力を果たしたのではないかと考える。（本の紹介349：農業と環境No.184 を参照）

地球が生まれてまだ間もないころ、酸化還元反応でエネルギーが生じていたが、そのペースはゆっくりしたものであった。誕生した生命体は、こうした酸化還元反応をより効率よくおこなうようになった。微生物はその後次第に反応のスピードを上げていく。地球誕生から２０億年が経過しても、地表あるいはその近くで生命体が存在したために鉱物に何らかの影響が生じたという現象は見られなかったが、微生物は、生命が生まれていなかった場合よりも多くの酸化鉄、石灰岩、硫酸塩、リン酸塩を生み出し、こうして次の段階への準備が進んでいく。こうして起こったのが、大酸化イベントである。

２５億年以上前の地球には、基本的に酸素（Ｏ_２）はなかった。酸素発生型の光合成をおこなう細菌（シアノバクテリウム）の出現により、２４億年前から２２億年前の間に大きな変化が起こり、大気の酸素濃度は現在のレベルの１％以上にまで増えた。この不可逆的な変化により、岩石と鉱物も含む地球の地表近くの環境は大きく変わり、さらに劇的な変化に道を開いていった。

鉱物の世界は生物の世界とは別に動いていると、何百年にわたり誰もが暗黙のうちに考えていた。それに対して著者は、地上に存在する大半の鉱物は生命体が生じた結果できたものであり、「岩石圏と生物圏の共進化」 という説を提唱した。地上に存在するおよそ 4500 の鉱物のうち、約３分の２は、大酸化イベント以降に酸素を多く含む水と前から存在していた鉱物の相互作用により、地殻の浅い部分で形成されたからである。

大酸化イベントの後の１０億年（18億5000万年〜8億5000万年前）は、目覚ましい生物の進化も見られず、地球史上退屈な時代といわれている。その理由を、以下のように説明する。大気中の酸素が１％に増加しても、それが海洋に反映するまでには長い時間を要した。その一方で、陸地では酸素により風化と酸化が進み、大量の硫黄が海へと流入。海洋は酸素と鉄が乏しく硫黄（硫化水素）が多い状態で安定し（キャンフィールドの海）、その状態が１０億年続いた。しかし逆に、この１０億年間は、気候や生物のフィードバック、すべてが完璧な、調和のとれたバランスを保っていた、地球史上まれな安定した時代でもあった。

しかし、8億5000万年前にいくつかの変化が始まってバランスが崩れ、気候が変わる転換点を超え、7億4000万年前には、地球は空前絶後の気候不安定な時代に突入した。新原生代（原生代の末ころ）に、氷河が赤道まで広がる全球凍結（スノーボール）がおそらく３回発生。スノーボール現象の終わりには反動で灼熱（しゃくねつ）のホットハウス状態に豹変（ひょうへん）し、両者が繰り返すサイクルが始まった。極端な暑さと寒さを繰り返す中、海岸では風化が進み、リンなどの栄養素が大量に生成し、浅海では藻類が繁殖。その結果大気中の酸素濃度は上昇した。

風化によって形成される粘土鉱物は、新原生代に大幅に増加したことが考えられる。さらに沿岸部での微生物の増殖は粘土の形成を大幅に増加させ、有機物と結合して炭素の埋設が進むことで大気中の酸素量の増加をもたらした。その結果、およそ6億5000万年前には現代に近いレベルまで酸素濃度が増加。複雑な多細胞生物が生まれ、６億年前ころには動物にとって有利な生態系に変化し、カンブリア紀の進化の大爆発へと続いた。

「第11章 未来　惑星変化のシナリオ」では、さまざまなタイムスケールでこれからの地球の５０億年を語る。地球はこれからも変化する惑星であり続けることは間違いない。気候は変化し、海面の高さも変わり、地表と海中における生物の分布も変わる。岩石と生物はこれまで同様、これからも共進化を続ける。しかし、人間は地球の変化を止めることもできない。地球の行く末を心配するのであれば、それは誰よりも危機に瀕（ひん）している人間という種のためであるべきだ、と結んでいる。

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