まるまる新聞　　　　　13号

酸素について

酸素は毒？

私たち人間をはじめ多くの生物にとって生きるために欠かせない酸素ですが、もともと地球上に存在していなかった可能性があるのです。
酸素は空気中に20％ほど含まれています。私たちの周りの空気の約78％ほどが窒素です。残りの２％のうち半分がアルゴンというガスです。後は二酸化炭素やネオン、水素、ヘリウムなどです。二酸化炭素は約0.04％ほどで少ないです。

私たちを取り巻く空気のうち、生きていくために欠かせないのが酸素です。
ところがこの酸素は、生物にとっては「毒」なのです。
簡単に言ってしまうと、ほかの物質との反応性が高いのです。

反応性が高いとどういう不都合が起きるかというと、相手と自分がくっついてお互い変化してしまうのです。体内でそれぞれの役割を持つところが酸素と反応してしまうと、本来の機能を発揮できなくなるのです。
昔は、地球上には酸素は存在しなかったと考えられています。
それが植物（藻の類）が現れ、光合成をするようになり、地球上に大量にあった二酸化炭素を吸って、栄養を作ると同時に酸素を作り出したのです。酸素を吸って絶滅した生物も相当いたのではないかと考えられているのです。

では私たちはどうして生き残っているのでしょうか？
酸素は確かに反応が高いので、多すぎると毒ですが、うまく使えばエネルギーをたくさん生み出してくれます。現代の生物は「酸素をうまく使う」という仕組みを手に入れたのです。酸素でやられる生物がある一方で、酸素をうまく活用し、より活力のある元気な生物へと進化していったのです。

酸素の大イベント

少なくとも今から27億年前の地球には全く酸素が存在しなかったと言われています。
それが、ある時期を境に、現在の酸素濃度の百分の1程度まで一気に急上昇したのです。
百分の1なら大したことはないと思うかも知れないですが、それまで全く酸素が存在しなかったことを考えれば、大異変でした。

これは地球物理学上『大酸化イベント』と呼ばれます。逆に、それまで酸素のない環境で、進化した嫌気性のバクテリアなどは、急上昇した酸素で、ほぼすべてが死滅してしまっいました。

酸素濃度が急上昇した要因はいくつかの仮説が立てられていますが、その中で最も有力なのは植物の元とされる、『シアノバクテリア』が27億年～25億年前ごろに誕生して、シアノバクテリアが行う光合成により、大量の酸素が生み出されたという説です。
同時にシアノバクテリアは地球上で最初に誕生した『酸素発生型光合成細菌』ともいわれています。

ですが、肝心の「シアノバクテリアがいつどのように誕生したか？」という疑問についてはほとんど解明されていないのです。
シアノバクテリアはもっとも原始的なバクテリアで、超低温の氷河の上でも繁殖が可能だです。しかし太陽系の他の惑星を見ても、シアノバクテリアが誕生して定着し、繁殖したのは地球だけなのです。

人間が吸う空気

植物は、二酸化炭素を取り入れ、光の力を借りて酸素とエネルギーを作っています。
これは「光合成」と呼ばれます。
一方で、植物が作った酸素を光合成をしない生き物が吸って、二酸化炭素を吐き出しています。
植物が取り入れる、二酸化炭素の量と、生物が吐き出す量、酸素の作られる量と、吸いこむ量はそれぞれ、地球全体で見れば、何億年もの間、つり合いが取れてきました。
しかも、呼吸する量の９９％は微生物によって行われています。だから、もしも人間の数が今の１０倍に増えても、地球の酸素はなくならないのです。