Research press release


Nature Astronomy

Astronomy: Early Mars was likely habitable for methane-producing microbes

初期の火星の地表下は、水素を餌にしてメタンを生産する微生物が生息できる環境だった可能性が高いと考えられることを示したモデル化研究がNature Astronomy に掲載される。予測されたバイオマス生産量は、地球初期の海洋のバイオマス生産量に匹敵し、火星の初期の気候に全球規模の冷却効果をもたらした可能性がある。


Boris Sautereyたちは、火星の初期環境と、地球上で最も古い生命体の1つと考えられているメタンを生成するハイドロゲノトロフ(水素を消費してメタンを生成することで生き延びる微生物)の生態系との間の相互作用をモデル化した。著者たちのシミュレーションから、火星の地殻はこの生態系にとって生存できる場所であり(ただし表面が氷で完全に覆われていない条件で)、地球の初期の海洋のバイオマスに似たものを生成した可能性があることと予測された。研究チームは、この生態系が火星の気候にフィードバック現象を引き起こし、火星全体を40 Kまで冷却し、表面に近いほど生存しにくい状況を作り出したと予測する。このことは、微生物が火星の地殻のより深いところへの移動を余儀なくさせたと考えられる。


The subsurface of early Mars was likely to have been habitable for microorganisms that feed on hydrogen and produce methane, according to a modelling study published in Nature Astronomy. The predicted biomass production may have been comparable to that of the early ocean of Earth and may have had a global cooling effect on Mars’s early climate.

The potential habitability of early Mars, more than 3.7 billion years ago, has been extensively debated. Evidence suggests that the red planet hosted — at least for part of its history — potentially favourable conditions for the development of life. The likelihood of such a scenario, however, has rarely been established quantitatively.

Boris Sauterey and colleagues model the interaction between the early environment on Mars and an ecosystem of methanogenic hydrogenotrophs — microorganisms that survive by consuming hydrogen and producing methane — which are considered to be among the earliest forms of life on Earth. The authors’ simulations predict that the Martian crust was a viable place for this ecosystem — provided that the surface was not fully covered with ice — and could have produced biomass similar to that of the early ocean of Earth. The team predicts that this ecosystem would have triggered a feedback event with the climate on Mars, cooling it globally by up to 40 degrees Kelvin and creating less habitable conditions closer to the surface. This would have forced the microbes to move progressively deeper within the planet’s crust.

Looking forward, the authors identify three sites; Hellas Planitia, Isidis Planitia and Jezero Crater, as the best places to look for signs of this early methanogenic life near the surface of Mars.

doi: 10.1038/s41550-022-01786-w


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