Research press release


Nature Geoscience

Oxygenation by animals?


約5億5千万年前まで、地球海洋表層には適度の酸素が存在していたにもかかわらず、深海の大部分には十分な量の酸素はなかった。Timothy Lentonたちは、このような状態は、表層水では主にほとんど表層より下には沈まない、小さいバクテリアの分解により酸素使用量が高いために生じたと示唆している。しかしながら、大型細胞生物(特に有機物の殻を持つアメーバ)が進化すると、死んだ細胞が表層下に沈み表層の酸素需要を低下させた。著者たちは、表層からの酸素は拡散して下方で混合することが可能となったと示唆している。数千万年から数億年後に起きた濾過摂食海綿の進化は海洋表層からより多くの有機物質を取り除き、さらに酸素の拡散を進めることとなった。

The evolution of large single-celled organisms and simple, sponge-like animals between 750 and 500 million years ago could have led to the oxygenation of the deep oceans, argues a review article published online in Nature Geoscience. This conclusion is at odds with the commonly held suggestion that the oxygenation of the oceans spurred animal evolution.

Until about 550 million years ago, much of the Earth’s deep oceans lacked any appreciable amounts of oxygen, despite the presence of moderate amounts of oxygen at the ocean surface. Timothy Lenton and colleagues suggest that this state arose because of high oxygen usage in the surface waters, primarily from the decomposition of tiny bacteria that rarely sank below the surface. However, once larger cells evolved - particularly amoebae with an organic shell - the dead cells sank below the surface, lowering the surface oxygen demand. The authors suggest that oxygen from the surface could then diffuse and mix downwards. The later evolution of filter-feeding sponges, some tens to hundreds of millions of years later, would have removed even more organic matter from the surface oceans, allowing further oxygen diffusion.

doi: 10.1038/ngeo2108


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