微生物は地球上で最も古い生命体？
微生物が地球上にいつから存在しているかという問いは、地球の歴史における非常に根源的な問題であり、現在も研究が続けられています。地球が誕生したのは約46億年前。地球上で最初の生命体として誕生したのは約38億年前と考えられています。
最も古い微生物の痕跡とされるのは、カナダ・ケベック州のヌブアギトゥク（Nuvvuagittuq）グリーンストーンベルトで発見された、約38億年前の岩石に含まれる微小な化石です。これらの化石は、糸状の構造を持つ微生物の細胞壁に似た物質で構成されており、熱水噴出孔のような環境で生息していたと考えられています。また、西オーストラリアのピルバラ地域で発見されたストロマトライト（シアノバクテリアの集合体）は、約35億年前のもので、光合成を行う微生物の存在を強く示唆しています。これは、地球上で最も古い生命の証拠の一つとして広く認められています。
誕生：原始地球での奇跡
極限環境での誕生：原始地球は高温多湿で、大気組成も現在とは大きく異なっていました。このような極限環境の中で、単純な有機物が複雑な分子へと組み合わさり、自己複製できるシステムを持つ最初の生命が誕生したと考えられています。
エネルギー源：最初の微生物は、周囲の化学物質からエネルギーを得ていました。深海の熱水噴出孔や火山活動が活発な地域などが、生命誕生の舞台になった可能性が指摘されています。
進化：多様な生命への発展
光合成の誕生：約27億年前、シアノバクテリアと呼ばれる微生物が光合成を行う能力を獲得しました。光合成によって酸素が生成され、地球の大気組成が大きく変化しました。この酸素の増加は、後の多様な生物の進化を促す大きな要因となりました。
真核生物の誕生：原核細胞から、より複雑な構造を持つ真核細胞へと進化しました。真核細胞は、動物、植物、菌類など、私たちが普段目にする生物の細胞の基となっています。
多様な環境への適応：微生物は、極寒の地域から高温の温泉、深海の熱水噴出孔まで、地球上のあらゆる環境に適応し、多様な種へと進化してきました。
現在：地球の生態系を支える
病原体：一部の微生物は、感染症を引き起こす病原体となります。
物質循環：微生物は、地球上の物質循環において重要な役割を果たしています。有機物を分解したり、窒素を固定したりするなど、生態系のバランスを維持しています。
産業への応用：ヨーグルトやチーズなどの発酵食品の製造、抗生物質の生産など、私たちの生活に深く関わっています。
バイオテクノロジー：バイオ燃料の生産、環境汚染の浄化など、様々な分野で微生物の力が利用されています。
未来の展望
微生物の研究は、人類の健康、持続可能な社会、宇宙探査（他の惑星での生命探査）においても中心的なテーマとなっています。
現在、次世代シーケンサーなどの技術革新により、より多くの細菌ゲノム情報が得られるようになり、細菌の多様性や機能に関する理解が深まることが期待されます。また、 培養できない細菌を培養するための新たな手法が開発されれば、より多くの細菌を直接研究できるようになるかもしれません。さらに、 機械学習などの技術を用いて、膨大なゲノムデータを解析し、新たな知見を得る試みが進められています。
地球上の細菌の世界は、まだまだ謎に包まれています。しかし、研究者の努力によって、その全貌が少しずつ明らかになっていくでしょう。
微生物全体の解明はたった1%？
地球上に存在する微生物全体の解明度について「1%程度しか解明されていない」という説は、広く知られています。しかし、厳密には正確な数字を断言することは難しいです。 その理由として、以下の点が挙げられます。
培養の困難さ
地球上の微生物の大部分は培養が困難であり、従来の培養法で成長させることができないため、多くの細菌は、一般的な培地では培養できません。そのため、培養可能な細菌のみを対象とした研究が中心となり、全容を把握することは困難で研究対象にするのが難しいとされています。これが「未解明」の多くの理由の一つです。
環境の多様性
地球上には、深海、土壌、極地など、多様な環境が存在します。人間が容易にアクセスできない過酷な環境にも存在しています。そのため、全ての生態系から完全に微生物を把握することは現時点で困難です。それぞれの環境に適応した特異な細菌が存在するため、全種類の細菌を網羅的に調べることは容易ではありません。
新種の発見の継続
近年の遺伝子解析技術の発展により、新たな細菌種が次々と発見されていますが、メタゲノム解析で検出される微生物のDNA配列の多くは、既存のデータベースに一致しません。このことが、まだ解明されていない微生物の多さを裏付けていますが、解明されている割合は常に変化し続けています。
まとめ
筆者は、微生物の誕生、進化、現在、未来や、生命の基盤、人体との関係、環境への影響、産業・技術への応用の可能性、まだ解明せれていない微生物の世界。 そんな微生物の可能性に魅せられ、20歳から50歳まで30年間携わってきた電解水事業を売却し、50歳からの残りの人生を微生物の”見える化”にかけてみようと思ったのです。