深海の化学合成生態系【光合成に頼らず、地球の熱で生きる「太陽なき楽園」】

深海2,500m、長い間「暗黒の砂漠」だと思われていた場所に、太陽の光に頼らない驚異の「化学合成生態系」が存在しました。チューブワームやスケーリーフットなど、陸上の常識を外れた進化を遂げる生物たちの生存戦略とは…？

最新の研究成果をもとに、生命の起源や宇宙生命の可能性にも迫る、深海と地球の知られざる物語を紐解きます。

太陽の届かない世界にある「命のオアシス」 ― 化学合成生態系とは？

舞台は深さ2,000メートルを超える深海…。

かつて、光の届かない深海は、生命が存在しない「暗黒の砂漠」だと信じられていました。水温は氷点近く、水圧は陸上の数百倍。しかし1977年のひとつの発見によって、この常識は完全に覆されたのです。

化学合成生態系とは、太陽の光の代わりに、地球内部から噴き出す化学物質をエネルギー源にして生きるシステムのことです。地上の植物が太陽の光を受けて栄養を作るのに対し、深海の微生物たちは「地球そのもの」を食べます。

その微生物を起点に、カニや貝、エビたちが集まり、光の全く届かない深海の底に、砂漠のオアシスのような生態系が築かれているのです。この発見は、光のない他の惑星や衛星にも生命が存在する可能性を示唆し、宇宙生物学にも大きなインパクトを与えました。

1977年の衝撃 ― 常識を覆した「ガラパゴス海嶺」の発見

1977年2月17日、太平洋ガラパゴス諸島沖の水深約2,500メートルで、科学史に残る発見が起こりました。​当初この調査の目的は生物探しではなく、海底の地形と水温を調べる地質調査でした。​

ところが、海底に潜った彼らが目撃したのは、約2℃の冷たい海水の中に噴き出す、驚くほど温かい「ゆらめく水」でした。そして、その周囲には、長さ30センチを超える巨大な二枚貝、真っ赤な触手を持つ巨大なチューブワーム、カニや魚たちが群生していたのです。

不毛の砂漠であると考えられていたの深海に、熱帯雨林にも匹敵するほどの生命の楽園が広がっていました。​調査チームには生物学者が同乗していなかったため、この発見は完全な予期せぬ奇跡でした。

「黒い煙突」と「白い煙突」 ― 地球の鼓動が聞こえる場所

深海の生命の楽園を支えているのが、「熱水噴出孔」です。ここは地球内部のエネルギーが直接海へ放出される、天然の化学プラントと言えるでしょう。​

熱水噴出孔には3つのタイプがあります。

​ブラックスモーカー（黒い煙突）

ブラックスモーカー（黒い煙突）は、噴出する熱水の温度が300～400度以上に達します。通常なら蒸発してしまう温度ですが、深海の凄まじい水圧が沸騰を抑え込み、液体のまま噴き出します。

熱水に含まれる鉄や銅などの金属が冷たい海水に触れると、黒い粒子になり、煙のように立ち上ります。沈殿物は煙突のように積み上がり、1日に最大30センチという速さで成長することもあります。

​ホワイトスモーカー（白い煙突）

ホワイトスモーカー（白い煙突）は、温度が100～300度程度で、熱源から少し離れた場所にできます。バリウムやカルシウム、シリカといった白い鉱物が含まれ、白い煙を上げているように見えるのが特徴です。

​近年の研究では、ホワイトスモーカーの鉱物構造が、海水と熱水の濃度差を利用して自然に発電する『イオン電池』として機能することが明らかになってきました。この発電原理は、生命がエネルギーを生み出す基本的なメカニズムと同じであり、生命の起源に関する重要な手掛かりとなっています。

ブルースモーカー（青い煙突）

ブルースモーカー（青い煙突）は、2006年に日本の海洋研究開発機構（JAMSTEC）が沖縄トラフの鳩間海丘で世界で初めて発見した、極めて珍しいタイプです。有人潜水調査船「しんかい6500」が水深約1,470メートル地点で青色の熱水噴出を撮影し、その存在が確認されました。

青く見える理由としては、熱水に含まれるシリカ（二酸化ケイ素）の微粒子が青色の光を散乱させる現象や、鉄や銅などの金属イオンが水分子と結合して特定の色を吸収する「錯体」を形成することなどが考えられています。この発見は、マグマ活動の活発化を示唆する重要な兆候とされ、熱水活動の物理・化学的なメカニズムに新たな知見をもたらしました。

これら噴出孔は、海水が地殻の割れ目から染み込み、マグマに温められ、岩石の成分をたっぷり溶かし込んで再び噴き出すという、地球規模の循環システムによって生まれます。噴出孔の色の違いは、熱水の温度や化学組成、マグマ活動の状態を反映しており、地球内部のダイナミックな営みを私たちに教えてくれるのです。

光合成 vs 化学合成 ― 「太陽」ではなく「地球」を食べる

光の届かないこの場所で、生命はどのようにエネルギーを得ているのでしょうか。その答えが「化学合成」です。​

光合成（地上）は太陽光を使い、水と二酸化炭素から栄養（有機物）と酸素を作ります。一方で、化学合成（深海）は、硫化水素などの化学物質を使い、二酸化炭素から栄養（有機物）を作り出すのです。

​これらの生き物は光合成生物と対比して、「化学合成生物」と呼ばれます。

硫化水素を使った化学合成の反応は、以下のようになります。​

深海の微生物たちは、地表の生き物にとって有毒な硫化水素を「食べる」ことで、生きるためのエネルギーを生み出しているのです。この微生物たちが「一次生産者」となり、チューブワームや貝がそれを摂取し、さらにエビや魚が食べるという、独自の食物連鎖が成立しています。​

近年の研究では、このシステムの生産性は深海の他の場所の2～5桁も高いことが明らかになってきました。このため、栄養に乏しい広大な深海の中でも、熱水噴出孔周辺は際立った「生命のオアシス」として機能しているのです。

深海の「生産者」と「消費者」―見えない共生の物語

地上の生態系では、植物が太陽の光でエネルギーを作り、動物はそれを食べることで生きています。光が届かない深海でも、実は同じ構造が成り立っています。

ただし、ここで「植物」の役割を果たすのは、太陽ではなく地球の熱と化学物質をエネルギーに変える「バクテリア（細菌）」たちなのです。

深海の「生産者」たち

深海食物連鎖の土台を支えるのが、化学合成無機独立栄養生物（chemoautotroph）と呼ばれるバクテリアたちです。これらの生き物は、人間にとっては猛毒やただの金属である無機物を「燃料」にし、海水中の二酸化炭素を「建材」として、自分の体（有機物）を作り出します。

硫黄酸化細菌 ─ 地球からの贈り物を食べる者たち

代表例：Thiomicrospira（チオミクロスピラ）、Beggiatoa（ベギアトア）

硫黄酸化細菌（硫黄細菌）は、熱水に含まれる硫化水素を燃料にするグループです。特にBeggiatoa（ベッギアトア）は海底に白い絨毯のようなバクテリアマットを形成し、そこが多くの生物の食料場となります。

この白い風景は、深海の独特な景観を作り出しています。化学合成硫黄細菌が硫化水素を酸化する仕組みは以下のような反応式によるものです。

鉄酸化細菌 ─ 赤錆色の構造物を作る者たち

代表例：Mariprofundus ferrooxydans（マリプロファンドゥス）

鉄酸化細菌（）は。熱水中の鉄イオンを酸化させてエネルギーを得ます。その活動の痕跡として、赤錆色のツイスト状の独特な構造物（鉄マット）を作り出し、深海の風景を彩ります。

水素酸化細菌 ─ 最速のエネルギー獲得者

代表例：Hydrogenovibrio（ハイドロジェノビブリオ）

熱水から噴き出す水素を燃料にするグループです。エネルギー効率に優れ、増殖スピードが速いのが特徴で、限られた資源を巡る深海の競争で有利な立場にあります。

深海の「消費者」たち

一方、私たち人間や魚と同じく、有機物を「燃料」兼「建材」として生きるのが、化学合成有機従属栄養生物（Chemoheterotrophs）です。ここが最も興味深い点で、このような生物の生き方は大きく2つのグループに分かれます。

スタイル①「光合成生態系」：拾って食べるタイプ

上層から落ちてくる死骸（マリンスノー）や、海底のバクテリアマットを食べる生き方です。代表的な生き物には以下のようなものが挙げられます。

これらの生き物は自力で栄養を作れないため、ひたすら食料を探して移動します。

スタイル②「化学合成生態型」：作らせて食べるタイプ ─ 究極の共生

体内に化学合成細菌を住まわせ、彼らが作り出す栄養をもらって生きる、まさに「生きた農場」のような生き方です。代表的な生き物には以下のようなものが挙げられます。

これらの生き物は、エサを探し回る必要がないため、熱水噴出孔などの特定の場所に定住し、そこで大集団（コロニー）を作って暮らしています。

ここが深海生物の最も奇妙で、最も賢い戦略です。チューブワーム（ハオリムシ）やシロウリガイなどは、先程紹介した「生産者（バクテリア）」を自分の体の中に住まわせる道を選びました。

これらの生き物は、バクテリアに安全な住処と原料（硫化水素など）を提供する代わりに、バクテリアが合成した栄養を直接受け取ります。その結果、彼らは口も消化管も退化させ、「自分で食べる」ことをやめてしまったのです。これほど徹底した共生関係は、地上ではほぼ見られません。

深海の住人たちの「究極の共生」 ― 自分で食べるのをやめた動物たち

太陽の光がまったく届かない深海。そこは冷たく暗い死の世界だと思われがちですが、実は地球の内部から湧き上がる熱とミネラルを糧にする、まさに「太陽なき楽園」が広がっています。

地上の植物が太陽光で栄養を作る「光合成」を行うのに対し、深海では化学反応の力で栄養を生み出す「化学合成」が生命の土台を支えています。この世界で生きる動物たちが選んだ生存戦略は、私たち人間の常識を覆すものでした。なんと、これらの生き物は獲物を追って「自分で食べる」ことをやめ、目に見えない小さな微生物と手を取り合う「究極の共生」を選んだのです。​

自らの体を劇的に変化させてまで、パートナーである細菌と共に生きる道を選んだ、深海の驚くべき住人たちの世界へ足を踏み入れてみましょう。

口も胃腸も持たない「チューブワーム」

熱水噴出孔の周りに、白いチューブ状の棲家から鮮やかな赤いふさふさした鰓冠をのぞかせる「チューブワーム（ハオリムシ）」。成体になると口も胃も完全に失い、消化管すら持たないこの生き物は、体の中に無数の化学合成細菌を住まわせています。

深海では猛毒とも言える硫化水素が存在しますが、チューブワームは赤いエラからそれを取り込み、血液で共生細菌に供給します。細菌はそれをエネルギー源にして有機物（栄養）を合成し、その栄養をチューブワームに提供するのです。

特に注目すべきは、2024年に発表されたハーバード大学などによる最新の研究結果です。通常、生き物が栄養を作るルートは一つだけですが、なんとチューブワームの中の細菌は、二つの異なるルートを同時に動かす「ハイブリッド・エンジン」のような仕組みを持っていたのです。

チューブワームの体内細菌は、硫化水素などを燃やしてエネルギーを得る仕組みと、そのエネルギーを使って二酸化炭素から栄養（有機物）を作る別の仕組みを同時に回すことで、燃料の確保と食事の用意を一度に行います。この特別な仕組みのおかげで、環境が激しく変化しても安定して栄養を作り続け、深海生物の中でも記録的な速さで成長できることが分かりました。

口を捨て、細菌という高性能エンジンを体内に搭載することで、彼らは過酷な深海での繁栄を可能にしているのです。

エラで細菌を養殖する「シンカイヒバリガイ」

二枚貝の仲間である「シンカイヒバリガイ（Bathymodiolus japonicus ）」や「シロウリガイ（Calyptogena soyoae ）」もまた、海中のプランクトンを食べることをほとんどやめ、ふっくらとしたエラの細胞の中で化学合成細菌を飼っています。エラは本来、呼吸をするための器官ですが、これらの深海の二枚貝は、それを細菌の住処であり、同時に栄養を生産する「体内農場」として利用しているのです。​

近年のJAMSTEC（海洋研究開発機構）の研究により、この農場管理システムの驚くべき実態が明らかになりました。貝の細胞内にある「mTORC1（エムトール・シーワン）」というタンパク質複合体が、農場の管理者のような役割を果たしているのです。

この管理システムは、周囲の環境が良いときは「細菌を増やせ」と指令を出し、逆に栄養が必要なときは「細菌を消化してエネルギーにせよ」と指令を出します。つまり、貝は環境の変化に合わせて、いつ作物を育て、いつ収穫するかを、あたかも人間の農家のように自ら巧みにコントロールしているのです。

スケーリーフットとイエティクラブ ― 体を「農場」や「鎧」にする進化

共生の形は、体の内側だけにとどまりません。その見た目そのものを劇的に変えてしまった、さらに奇想天外な生き物たちがいます。​

先ほども紹介した通称「イエティクラブ（キワ・ヒルスタ Kiwa hirsuta）」と呼ばれるカニは、両腕にびっしりと生えた美しい金色の剛毛を、「細菌の養殖場」として利用しています。熱水の中で腕をゆらゆらと動かし、毛に付着した化学合成細菌に酸素や栄養を行き渡らせて育て、十分に育ったらその細菌をハサミで削ぎ落として食べるのです。

この行動は単なる食事ではなく、実は「農業」そのものです。細菌という共生相手を丁寧に育て、時を見計らって収穫するという、体一つの「小規模な農業経営」といえます。​

インド洋の深海に住む巻貝「スケーリーフット（ウロコフネタマガイ Chrysomallon squamiferum ）」は、さらに異彩を放っています。足の表面に硫化鉄でできた黒いウロコをまとっているこの生物は、地球上で唯一、鉄を体の主要な構成要素として使う動物なのです。

その鉄のウロコは、体内の共生細菌の代謝活動や、その解毒作用の結果として形成されます。細菌が硫黄代謝物を排出する際、それが海水に含まれる鉄と反応し、極めて精密に配列した硫化鉄の結晶構造へと変化するのです。

環境によって鉱物の組成が変わることも報告されており、スケーリーフットの体には共生細菌の活動の記録が刻まれているのです。​

これらの深海の住人たちは、小さな細菌と一体化し、互いに支え合うことで命をつないでいます。彼らの「究極の共生」システムは、太陽のない暗黒の中でも、生命がこれほどまでに力強く存続できることを私たちに教えてくれているのです。

「陸の暗闇」と「海の暗闇」で生命はどう生きるのか

地球全体を眺めてみると、深海、土壌の奥深く、光の差し込まない洞窟、地下数キロメートルの岩盤内部など、むしろ暗闇の世界のほうが圧倒的に広く広がっています。

そこは、光が当たる場所の常識が通用しない、全く別のルールが支配する場所です。こうした暗闇には、光合成を行わずに、化学反応や微生物との協力関係によって生きる、たくましい生命たちが息づいています。

深海のチムニー周辺に形成された生態系を支える「化学合成」。これは、化学物質の酸化などの化学反応からエネルギーを得る仕組みのことで、太陽光を使う「光合成」とは全く異なるものです。​

陸と海という違うフィールドでありながら、暗闇の住人たちがたどり着いた答えには、驚くほどの共通点と、それぞれの環境ならではの工夫が見えてきます。

「光合成に頼らない」という共通のゴール

暗闇の世界で生きるうえで、すべての生物がまず直面する問いはひとつです。それは「光がない場所で、どうやってエネルギーを手に入れるか」という問題です。この難題に対して、深海の住人も、地底の住人も、共通して「化学合成」という答えにたどり着きました。​

深海の熱水噴出孔では、硫化水素やメタン、水素などを酸化する化学合成細菌が、生態系の土台を支えています。同じように、ルーマニアのモビラ洞窟のような完全暗黒の洞窟（深海ではない）では、硫化水素やメタンを酸化する微生物群集が分厚い「微生物マット」を形成し、その上に多様な節足動物が暮らす独自の生態系が維持されています。

さらに、地球の地下深部に広がる「ディープ・バイオスフィア（深部生命圏）」では、岩石と水の反応で生じるわずかな化学エネルギーを利用して、細菌や古細菌が極めてゆっくりとした代謝で生きていることが報告されています。

これら暗黒の微生物たちが担う「暗黒の炭素循環」の研究結果からNASAなどの研究機関は、生命が必要とするのは「熱・水・化学物質」の三点であり、太陽光は実は「あると便利な条件」に過ぎないものだと指摘しています。この認識は、太陽系外惑星や氷に覆われた衛星でも、地中や海底に熱水環境があれば、生命が存在しうるという、宇宙生物学にとって大きな希望をもたらしています。

「ネットワークへの依存」と「体内への取り込み」― 暗闇を生き抜く二つの戦略

エネルギー源が同じ「化学物質」であっても、それをどのように受け取り、利用するかという具体的な方法は、陸と海とで大きく異なります。ここには、暗闇の世界を生き抜くための二つの対照的な戦略が見えてきます。

その違いは、結局のところ、「栄養源がどのように分布しているか」という環境条件に由来しています。

陸上の暗闇：菌糸ネットワークで繋がって生きる

一つは、陸上の暗闇でよく見られる「外部ネットワーク型」の戦略です。森の下の土壌には、菌類が張り巡らせる「菌糸ネットワーク（菌根菌ネットワーク）」が広がっており、そこに接続することで栄養を受け取る生物が少なくありません。

自ら光合成をやめ、菌類から栄養をもらう「菌従属栄養植物」や、倒木や落ち葉を分解するキノコ類は、その代表例です。陸上では栄養が広く希薄に分散しているため、自分だけで資源を抱え込むよりも、広い範囲から少しずつ栄養を集められる大きなネットワークの一部となるほうが合理的です。

深海の暗闇：化学合成細菌を住まわせて生きる

もう一つは、深海の化学合成生態系で発達した「内蔵システム型」の戦略です。前の章で触れたチューブワームやシンカイヒバリガイ、スケーリーフットなどは、化学合成細菌を自らの体内や表面に住まわせることで、「細菌農場」を自分の体の一部として持つような生き方を選びました。

これは、熱水噴出孔のように、栄養源が局所的に集中しており、かつ温度や化学条件が激しく変動する場所では、その場の激しい環境変化に左右されにくい「内蔵のエネルギー工場」を持つほうが、安定して生きられるからです。外の世界に大きく依存する陸上のネットワーク型に対し、深海は細菌との共生を極限まで進めることで、体の中に完結したシステムを作り上げたのです。​

同じ「暗闇」という出発点から、環境条件に応じて「つながる」か「取り込む」かを使い分ける生命の柔軟さは、進化の多様性を垣間見れる良い例だと言えるでしょう。

生命の誕生は光の下か、闇の底か ― 進化が語る最初の選択

そもそも、生命はどのような環境で産声を上げたのでしょうか。かつては、チャールズ・ダーウィンが想像した「温かい小さな池」、すなわち光の届く浅い水辺が生命のゆりかごだった、というイメージが広く受け入れられていました。しかし、1970年代以降、深海の熱水噴出孔の発見とともに、「生命は光の届かない深海の熱水環境で生まれたのではないか」という考えが急速に注目を集めるようになります。​

その背景には、いくつかの重要な科学的事実があります。まず第一に、できたばかりの地球は隕石衝突による「後期重爆撃」によって繰り返し地表が蒸発させられるほど激動の時代にありました。

こうした激しい紫外線と衝撃の中では、地表での生命発生は極めて困難です。一方、深海の熱水噴出孔は、厚い水層に守られ、紫外線ダメージから安全に保たれていました。

さらに、熱水環境には金属触媒となる硫化鉄などの鉱物が豊富にあり、化学反応を促進する条件が揃っていたのです。​

ドイツのウィリアム・マーティン博士らが提唱した「アルカリ性熱水噴出孔説」は、その代表的な仮説です。この説では、黒い煙を吹き上げる高温のブラックスモーカーではなく、「ロストシティ」のような、比較的温和でアルカリ性の熱水が湧き出す場所に注目しました。

そこにある炭酸塩鉱物の多孔質な構造が、初期の「細胞」の代わりとなり、熱水と冷たい海水の境界に生じる化学勾配（酸化還元電位の勾配）が、自然の「電池」として働いたと考えられています。この電気化学エネルギーが、炭素や窒素を含む有機分子の合成を進め、やがて自己複製する生命システムへとつながったのではないか、というのです。​

さらに説得力を持つ証拠が、生命系統樹※の解析から得られます。最も根元に近い生物ほど高温・還元的な環境に適応した「化学合成微生物」であることが示されており、光合成より化学合成のほうが先に進化した可能性が高いと考えられています。

系統樹🌳

系統樹（けいとうじゅ）とは、生き物たちの「家系図」のようなもので、進化の歴史の中で種がどのように分かれてきたのかを樹木のように表した図です。枝の分かれ目が共通の祖先にあたり、枝と枝が近いほど、生物同士が近い親戚関係にあることを示します。

かつては骨格や見た目の比較が中心でしたが、現在はDNA（遺伝情報）の解析が主流となり、より客観的な関係性を探れるようになりました。この系統樹は生命38億年の壮大な物語を読み解くための地図であり、新しい発見によって今もなお枝葉が更新され続けています。

もしこのシナリオが正しければ、「生命は光から始まった」という直感は修正を迫られることになります。暗闇の世界で化学エネルギーを頼りに生きる生態系は、単なる変わり種ではなく、むしろ生命が歩み始めたごく自然な姿を今に残す「生きた手がかり」なのかもしれません。​

進化のベクトル ― 「削ぎ落とす」進化と「獲得する」進化

光の届かない暗闇の世界は、生物たちに「生き残るためには何が必要で、何が不要か」という根源的な問いを突きつけます。興味深いことに、その問いへの答えは環境によって正反対の形をとることがあります。

例えば、地上で光合成をやめた「菌従属栄養植物」は、不要になった葉や葉緑体の遺伝子を次々と捨て去る「削減の進化」を選びました。一方、深海の住人たちは、化学合成細菌の遺伝子を取り込んだり、全く新しい器官を作り出したりする「獲得の進化」によって、極限環境に適応しています。​

進化が決して一本道ではなく、環境に応じて「削ぎ落とす」ことも「新たに手に入れる」こともできる、柔軟で多様なベクトル（方向性）を持つ現象であることを、深海の奇妙な住人たちの姿から紐解いていきましょう。

「削ぎ落とす」進化 ― チューブワームが口と腸を失った理由

進化とは、常に何かを付け足していくプロセスだと思われがちですが、時には「捨てること」こそが最大の適応になります。その極端な例が、先程も紹介した「チューブワーム（ハオリムシ）」です。環形動物、つまりミミズやゴカイの仲間である彼らは、幼生のときには口と消化管を持っていますが、成長して海底に固着すると、それらを消失させてしまいます。​

なぜ、動物にとって命綱であるはずの「食べる機能」を捨てたのでしょうか。それは、体内に共生させた化学合成細菌が十分な栄養を作ってくれるようになったため、自ら食物を消化・吸収するコストが「無駄」になったからです。生物学的には、これは「退化」ではなく「特化」と呼びます。

エネルギーのかかる消化器官を維持する代わりに、そのリソースを成長や生殖、そして細菌を住まわせる「栄養体」という組織の維持に全振りする。これは、菌従属栄養植物が光合成遺伝子を捨てたのと同様、コストパフォーマンスを極限まで高めるための「削ぎ落とす進化」の究極形なのです。​

「獲得する」進化 ― スケーリーフットが鉄の鎧を纏った理由

一方、深海には全く新しい機能をゼロから作り出した生物もいます。インド洋の熱水活動域で見つかった巻貝「スケーリーフット（ウロコフネタマガイ Chrysomallon squamiferum ）」です。

この貝の最大の特徴は、柔らかい腹足（足の部分）を覆う、硬い硫化鉄のウロコです。地球上の全生物の中で、鉄を体の構造材（骨格や殻）として利用しているのは、今のところスケーリーフットだけです。​

近年のゲノム解析により、このウロコを作る能力は、既存の遺伝子の使い回しではなく、25もの転写因子（遺伝子のスイッチ）を新たに獲得・制御することで実現していることが判明しました。スケーリーフットは共生細菌の活動で生じる余剰な硫黄を無毒化して排出する必要があり、その排出プロセスを巧みに利用して、海水中の鉄と反応させ、防御用の「鎧」として定着させるシステムを進化させたのです。

これは、環境中の毒や廃棄物を逆手にとって、生存に有利な新しい武器に変えてしまう、生命のたくましい「獲得の進化」を象徴しています。​

環境が選択肢を限定する ― 進化の「可能性空間」

「削ぎ落とす」か「獲得する」か、この進化のベクトルの違いは決して偶然ではありません。生物が置かれた環境という「枠」が、進化の進むべき方向を限定しているのです。

陸上の菌従属栄養植物の場合、周りには樹木と菌類による安定したネットワークが既に存在しており、それに「ただ乗り」することが最も効率的な解でした。だからこそ、自立するための機能（光合成）を捨てる方向へ進化が進みました。

対して深海の熱水噴出孔は、栄養が爆発的に存在する一方で、環境が激変しやすく、ライバルも多い過酷な場所です。ここでは、他者に依存するよりも、新しい武器（鉄の鎧）や独自のエネルギー生産プラント（共生細菌の取り込み）を自前で「獲得」し、個体としての競争力を高める方向が選ばれたと考えられます。​

進化とは、無限の可能性の中から、その環境において最も合理的で「割に合う」生存戦略を選び取る、生命の壮大な試行錯誤の歴史です。私たちが深海の奇妙な生物を見たときの驚きは、それらの生き物が選んだ戦略が、私たちの常識（地上の常識）とは異なるベクトルの意外な「正解」だったことが生み出しているのかもしれません。

深海から学ぶ「地球というシステム」 ― 見えないつながりが織りなす未来

太陽の光が届かない深海。そこは決して私たちと無関係な「遠い世界」ではありません。

深海は、地球全体の熱や炭素を抱え込む巨大な貯蔵庫であり、私たちの住む地上の気候を安定させ、豊かな生物多様性を支える、いわば「地球の心臓部」です。

チューブワームやスケーリーフットたちが、過酷な環境で細菌との「共生」という道を選んだように、私たち人間もまた、この地球というシステムの一部として、海とどう共生していくかが問われています。まず第一歩は、「知ろうとすること」です。

「国際的な協調」や「科学的基盤」というと、少し難しく感じるかもしれません。しかし、海の未来を変える力は、実は私たち一人ひとりの「小さな関心」の中にあります。

• 日常の中で海に関するニュースに目を留めたり、信頼できる科学的な情報に触れたりする
• 日々の消費行動や選挙の際の判断基準として「これは海にどんな影響を与えるだろう？」と少しだけ想像力を働かせる
• 水族館のイベントや市民科学プロジェクトに参加する

なども、立派な科学への貢献です。あなたが抱いたその関心を、友人に伝え、家族と話題にする。そうした「小さな関心の積み重ね」が、巡り巡って大きな世論となり、政策を変え、未来をつくるのです。

未知を知ることは、未来を愛すること

深海の謎を知ることは、単に知識を増やすことではありません。それは、私たちが住むこの「地球」という奇跡的なシステムを深く理解し、未来を選ぶための「視座」を育てることです。

深海という「地球の内なるフロンティア」で見つけた発見を胸に、新しい視点で世界を見つめてみませんか。その先には、あなたが想像するより遥かに広大で、豊かな未来が待っているでしょう。

参考・引用

太陽の届かない世界にある「命のオアシス」 ― 化学合成生態系とは？

Woods Hole Oceanographic Institution ‐ The Discovery of Hydrothermal Vents: 1977 – Astounding Discoveries

NOAA Ocean Exploration ‐ What is the difference between photosynthesis and chemosynthesis?

PNAS ‐ Primary productivity below the seafloor at deep-sea hot springs（2018年6月11日）

Wikipedia ‐ 熱水噴出孔

Nature ‐ Flourishing chemosynthetic life at the greatest depths of hadal trenches（2025年7月30日）

JAMSTEC ‐ Deep-sea Hydrothermal Systems are “Natural Power Plants”（2017年4月28日）

深海の住人たちの「究極の共生」 ― 自分で食べるのをやめた動物たち

HARVARD UNIVERSITY – Dual carbon fixation mechanisms enable tubeworm survival in harsh hydrothermal vent conditions（2024年6月5日）

Wikipedia ‐ 化学合成生物

National Library of Medicine ‐ Inorganic carbon acquisition by the hydrothermal vent tubeworm Riftia pachyptila depends upon high external PCO2 and upon proton-equivalent ion transport by the worm

Nature Microbiology ‐ Co-expression analysis reveals distinct alliances around two carbon fixation pathways in hydrothermal vent symbionts（2024年）

divemagazine ‐ Kiwa hirsuta or Yeti crab – prefers it not too hot, and not too cold, but just right, down there in its hairy hydrothermal depths.（2024年7月13日）

Nature Communications ‐ The Scaly-foot Snail genome and implications for the origins of biomineralised armour（2020年4月8日）

National Library of Medicine ‐ Dancing for Food in the Deep Sea: Bacterial Farming by a New Species of Yeti Crab（2011年11月30日）

「陸の暗闇」と「海の暗闇」で生命はどう生きるのか

Nature Reviews Microbiology – The origin of life: the submarine alkaline vent theory at 30（2019年1月4日）

National Library of Medicine ‐ On the origin of biochemistry at an alkaline hydrothermal vent（2006年11月3日）

PNAS ‐Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields（2012年2月13日）

Science Advances – The Archean atmosphere（2020年2月26日）

National Library of Medicine ‐ A Hydrothermal-Sedimentary Context for the Origin of Life （F. Westall et al.）（2018年3月1日）

NASA ‐ Life in the Extreme: Hydrothermal Vents（2021年11月5日）

National Library of Medicine ‐ Microbial Ecosystems in Movile Cave: An Environment of Extreme Life（2023年10月26日）

東京大学 ‐ 深海底熱水噴出孔で始原的な微生物を発見（2022年6月7日）

JAMSTEC ‐ 「海底下生命圏」の研究とは？

JAMSTEC ‐ 海底堆積物中の微生物多様性は海洋や土壌に匹敵する！〜世界で初めてグローバルスケールの調査を実施〜（2020年10月20日）

日経サイエンス ‐ 深海底のロストシティーが語る生命の起源（2010年3月）

進化のベクトル ― 「削ぎ落とす」進化と「獲得する」進化

JAMSTEC‐スケーリーフットの全ゲノム解読に成功（2020年4月8日）

JAMSTEC ‐ スケーリーフットが身にまとう硫化鉄の生成機構を解明（2019年9月10日）

長沼毅 ‐ 謎の深海生物「チューブワーム」が生命の起源の謎を解く（幻冬舎）（2018年12月7日）

東京大学 ‐ スケーリーフットが身にまとう硫化鉄の生成機構を解明 鈴木庸平（2019年9月10日）

New Phytologist – The biology of myco‐heterotrophic (‘saprophytic’) plants

Wikipedia – Myco-heterotrophy

Annals of Botany – Myco-heterotrophy: when fungi host plants

Cambridge University Press – Plants parasitic on fungi: unearthing the fungi in myco-heterotrophs and debunking the ‘saprophytic’ plant myth

JAMSTEC – 生命誕生に不可欠なメタンチオールは海底下の超臨界CO2から生じていた （2024年10月3日）

理化学研究所 ‐ 深海が作り出すイオン電池を発見－生命起源の理解に貢献－（2024年10月3日）

BBC ‐ 土星の衛星に「生命育む環境」　米NASAなど水素分子を確認（2017年4月14日）

JAXA ‐ 生命の起源の答えを宇宙に見つける

JAXA ‐ 世界の宇宙ニュース：NASAのEuropa Clipper、氷衛星へ！（2024年12月2日）

JAXA ‐ 国際宇宙探査の取り組み

NASA ‐ Europa Clipper Mission Overview（2025年6月25日）

NASA ‐ Ocean Worlds Life Surveyor

The Nippon Foundation-Nekton Ocean Census – The discovery of 866 new marine species（2025年10月3日）

UNEP WCMC ‐ Over 850 new marine species discovered by the Ocean Census（2025年3月）

Nature npj – Utilizing environmental DNA and imaging to study the deep-sea fish community of Takuyo-Daigo Seamount（2024年3月31日）

神戸大学 ‐ DNA analysis of seawater detects 80% of fish species in just one day（2017年1月30日）

Frontiers in Marine Science – DeepSTARia: enabling autonomous, targeted observations in the deep sea（2024年4月5日）

International Seabed Authority (ISA) Policy Brief – Environmental DNA Studies have the potential to advance deep-sea assessment in the Area（2024年7月）

NOAA ‐Deep Seabed Hard Minerals Mining（2025年7月7日）

International Institute for Sustainable Development (IISD) ‐ Highlights and images for 22 July 2025（2025年7月22日）

深海から学ぶ「地球というシステム」 ― 見えないつながりが織りなす未来

UNESCO ‐ United Nations Decade of Ocean Science for Sustainable Development (2021-2030)

IOC-UNESCO – The United Nations Decade of Ocean Science for Sustainable Development (2021-2030): Implementation Plan（2021年）

日本海洋政策学会 ‐ 「国連海洋科学の10年」の海洋政策学観点からの推進

外務省 ‐ 持続可能な海洋経済のためのハイレベルパネル第7回海洋パネル首脳会合（2025年9月24日）

United Nations ‐ Conserve and sustainably use the oceans, seas and marine resources for sustainable development（2023年）

High Level Panel for a Sustainable Ocean Economy – The Ocean Action Agenda: Transformations