地球・LUCA・バクテリア・アーキア・
バンアレン帯・真核生物・
シアノバクテリア・LECA・
ミトコンドリア・グリパニア・
葉緑体・オゾン層の誕生一元化

本書について

10個の原始惑星が衝突・合体し、地球が誕生する。此の衝突・合体により発生した熱エネルギーで地表は融解し、マグマオーシャンが生まれ、表面温度は約1,900℃に達した。地球の内部から放出されたガスは、メタン・アンモニア・二酸化炭素を主とする原始大気を形成する。此処から、上空の酸素が紫外線と反応してオゾン層が発生し、地上が生命にとって安全になる迄——本書は、地球と生命の黎明を一本の時系列に貫き、一元化した一冊である。

先ずは海が出来る迄である。地球の冷却が進むに連れて大気中の水蒸気が凝結し、雨が降り始める。此の時の表面温度は約227℃。厚い二酸化炭素による温室効果下で維持され、水の沸点が高くなっていた為に液体水が存在出来た。やがて雨が降り止み、海が形成される。海が安定して存在出来る様になると、海底の割れ目から染み込んだ海水がマグマで高温となって噴き出す場所——熱水噴出孔から、最初の生物「LUCA(単細胞生物・有機体)」が誕生した。全ての生命の共通祖先である。其のLUCAから、バクテリア(真正細菌)とアーキア(古細菌)が分岐する。

生命が生き延びる為には、地球そのものの変化も要った。鉄やニッケルで出来た地球の核が流動し、鉄が磁石の様に働いて磁場を放出する様になると、荷電粒子を捕捉する「バンアレン帯」が形成される。太陽エネルギー粒子線(陽子・電子・α線・重粒子線・中性子線)と銀河宇宙線(陽子・α線・重粒子線)が地表に到達するのを、此れが防いだ。次いでアーキアから真核生物が分岐する。

そして酸素の時代が始まる。セリキトクロマチアが、二酸化炭素の還元を可能にする強い還元力を形成する光化学系Ⅰと、水の分解を可能にする強い酸化力を形成する光化学系Ⅱの二つを統合し、水を電子源として使う様に進化して、最初の光合成生物「シアノバクテリア(単細胞生物・原核生物)」となった。其れ迄水蒸気の紫外線分解でしか作られなかった酸素が、大量に作られてゆく。酸素は海中の鉄イオン——地球が形成された際の隕石に含まれていた物——と結合して酸化鉄となり、鉄鉱石として海底に蓄積され続けた。

光合成の代償は苛烈であった。二酸化炭素が減少した事で、日光により地表から熱輻射された赤外線が宇宙へ放射され易くなり、スノーボールアース(全球凍結)が発生してヒューロニアン(マクガニン)氷期が始まる。大半の生物が絶滅した。だが液体水が存在しなくなった事で岩石の風化が停止し、火山活動や生物活動から放出される二酸化炭素が消費されなくなった為、氷は再び融解して氷期は終わる。

本書の核心は、生命が他の生命を取り込む事で進化した「共生」の構造に在る。アスガルドアーキアから真核生物の共通祖先「LECA」が派生し、地球の鉄イオンが全て使い切られて海中で飽和した酸素が大気中へ放出され始めた頃、LECAは酸素を用いてエネルギーを作る好気性細菌アルファプロテオバクテリアを外部から取り込み、其れが「ミトコンドリア」として進化した。増加した酸素から遺伝情報を守る為、遺伝子を膜で包んで核を作った最初の真核生物「グリパニア」が現れ、更に真核細胞がシアノバクテリアを取り込む事で「葉緑体」が誕生する。そして上空の酸素が紫外線と反応し、成層圏に「オゾン層」が生まれた。有害な紫外線が吸収され、地上が安全になる——生命が陸へ上がる道が、此処で拓かれた。