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ホーム ＞ ㈠地球と生命 ＞ �８鏡限� 第16話：酸素呼吸の発明と真核生物の出現（21億年前）Ａ（読者Ａ）：そもそも呼吸ってなんだっけ？Ａ：その酸素呼吸を最初に発明したのが光合成に続く第二の革命というわけだ...。 原核生物と真核生物Ｂ：４０億年前に原始生命が誕生してから、酸素呼吸法を獲得するまでには、実に２０億年のドラマがあったんだ。登場するのは「第一の原核生物」、「第二の原核生物」、「第三の原核生物」。Ａ：原核生物って何？ Ｂ：細胞の中に核がない細菌類のこと。細胞内に核を持っているのが真核生物。 Ａ：原核生物に核がないってことはDNAがむき出しになっているんだね。 Ｂ：そう。葉緑体やミトコンドリアのような器官もなくて、ＤＮＡとタンパク質でひたすら複製を繰り返す原始的な細胞。でも、長い年月をかけてＤＮＡを膜で保護する原核生物が現れるんだ。それが「第一の原核生物」。 Ａ：「第一の原核生物」は二重膜を作って外界から細胞を保護しようとしたんだね。 Ａ：シアノバクテリアのこと？ Ｂ：そう。シアノバクテリアは二酸化炭素と水に太陽光を組み合わせてブドウ糖を合成するんだけど、この光合成によって初めて酸素が大気中に供給され始めたわけ。 Ａ：シアノバクテリアが光合成を発明してくれたおかげで、僕らが酸素呼吸できるんだね。 Ｂ：ただ誤解しちゃいけないのは、酸素が増えて当時の原始的な細胞達がみんな幸せになったと思ったら大間違い。酸素は細胞にとって猛毒で非常に危険な物質なんだ。なぜかって、酸素は電子を奪う能力が強くて、周囲にある物質と手当たり次第結合してしまうんだ。酸素が体内に入れば、生命活動に必要なＤＮＡやタンパク質を酸化してボロボロにしちゃうんだよ。 Ａ：そういえば活性酸素が老化の原因だとか、結構話題になってるよね。 Ｂ：進化の先頭集団だった「第一の原核生物」は、酸素に対する防御は不十分で、酸素にやられて死に絶えるか、酸素の少ない地下に潜るしかなかったんだ。当時の地球は「第二の原核生物」シアノバクテリアが地球を完全制覇していて、他の原核生物たちは酸素で抹殺されていったんだ。 Ａ：酸素ってそんなに恐ろしいものだったんだ... 「酸素呼吸」の発明と「細胞内共生」Ｂ：でも進化っておもしろいもので、酸素を利用する新興勢力が現れるんだ。これが「第三の原核生物」でミトコンドリアの祖先。この原核生物は、有害廃棄物の酸素をリサイクル資源として有効利用する方法を編み出していたんだよ。酸素を利用してブドウ糖を二酸化炭素と水に酸化分解して、この反応によって極めて効率よく活動エネルギーを得るという全く新しい能力。この能力が「酸素呼吸」なんだ。酸素を使わない発酵の１８倍の効率なんだよね。Ａ：酸素の強力で危険な酸化力を逆手に取って、酸素で駆動するエネルギー発生装置を作っちゃうなんて、まさに天才的な革命児だね！ Ｂ：そうだよね！ で、滅亡寸前の状況にあった「第一の原核生物」の方なんだけど、なんと、この「第三の原核生物」を体内で飼育して生き延びるやつがでてきたんだよ。ミトコンドリアは有害な酸素を水に変えることが出来ただけでなく、エネルギーを生産してくれる都合の良い生物だったんだね。「第一の原核生物」はミトコンドリアという他の生物を体内に取り込んで、新しい生命、真核生物へと進化したんだ。２１億年前の出来事。これを「細胞内共生」というんだ。 Ａ：すべての動物はこの「革命」と「細胞内共生」から始まったんだね。 Ｂ：その通り。そしてシアノバクテリアを取り込むとそれは植物の祖先になったわけ。 Ａ：もしミトコンドリアが「酸素呼吸」を発明できていなかったら、もしかしていまだに世界はストロマトライトだらけだったかも知れないよね。 （２０数億年前の征服者、今は限られた場所でしか見ることができないストロマトライト） Ｂ：そうだね。この「細胞内共生」は厳しい環境の中、ギブアンドテイクで生き延びる賢い生き方だったんだ。原始真核生物は葉緑体やミトコンドリアに隠れ家を提供して、葉緑体は細胞内の食物工場として、ミトコンドリアは発電所として働いたんだよね。外界の環境変化に耐えうるような装備も整って、細胞の生命維持力が飛躍的にアップして、大型化に成功するんだ。 Ａ：こういうことかなあ。老舗の企業Ａは新興勢力の企業Ｂと敵対関係にあり、企業Ｂが勢力を拡大し、企業Ａは倒産の危機に追い込まれる。そこへ革新的な技術をもった新たなライバル企業Ｃが登場。企業Ａは戦略を変え、企業Ｃと業務提携する。徐々に業績を上げ、ついには企業Ｂも買収して業界トップの大企業になる。 Ｂ：そうなんだよね。酸素呼吸をする単細胞の真核生物が登場してから多細胞生物が登場するまで、さらに１０億年もかかってしまうんだ。 Ａ：生命の歴史も最初の３０億年は退屈なんだね。 Ｂ：じゃあ続きは第１７話で... 参考にしたＨＰ http://nihon.matsu.net/flame_folder/seimei11.html http://homepage2.nifty.com/waterworks/citroens6.htm http://www.ls.toyaku.ac.jp/~lcb-7/yamagishi/eukaryotes.html http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%9F%E6%A0%B8%E7%94%9F%E7%89%A9 http://www.yasuienv.net/mitochondria.htm 週間ランキング▶▶▶ 6位/581 (08/10/30) 2位/181 (08/10/25) 2位/420 (08/10/27） |
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転載元: 
この記事は、ブログ主であるレイ豚の書いた記事ではなく、
EARTH, OCEAN, and LIFE
https://blogs.yahoo.co.jp/edy7oceans
（最終更新日 2008年10月6日）
から転載して来たものです。転載元が、ヤフー・ブログのサービス停止の発表にも関わらず、移転先の告知も行わず放置している様子なので、私の方で、データが失なわれてしまう事の無い様（＝データを保管しようと）転載したものです（https://blogs.yahoo.co.jp/ubiquitous_budda/65314136.html 参照）。
ヤフー・ブログの転載と云うシステムをご存知ない方は、https://reywa.blog.fc2.com/blog-entry-1318.html などを、お読み下さい。
2019/8/21(水) 午後 7:25