地球の微生物が「火星の地下に似た環境」で増えることが判明
地球には、海水よりはるかに塩辛い水を好んで暮らす、とても小さな微生物がいます。
細菌に似た小さな生き物の一群(古細菌)の仲間で、名前をハロフェラックス・ボルカニイといいます。
一方、火星の地表は空気が薄く、強い放射線にさらされ、ほとんど水のない世界です。
今の火星の地表では、生き物はまず暮らせないと考えられています。
ただ、地面の少し下には、塩辛い水が液体のまま残る小さな場所があるかもしれません。
地球の微生物が火星に似た環境で「死なずに耐えられるか」は、これまで何度も調べられてきました。
けれども、そこで呼吸をして数を増やせるかまで確かめた例は、ずっと少なかったのです。
では、この塩好きの微生物を火星の地下に似た環境に置いたら、何が起きるのでしょうか？
研究の詳細は、米フロリダ大学らにより、2026年11月5日付で学術誌『Applied and Environmental Microbiology』に掲載されました。
生命探しの目は「地表のすぐ下」へ
火星で生き物を探す試みは、実は50年ほど前に始まっています。
1976年、NASAのバイキング1号の着陸機が、火星の土に栄養の液を注ぎ、生き物が出すガスを捉えようとしました。
装置は最初、「陽性」の反応を示しました。
しかしその解釈は今も議論が続き、おそらく生命を捉えてはいないという見方が主流です。
その後の研究で、火星の地表には漂白剤に似た強い物質(過塩素酸塩)が広くあると分かりました。
安定した液体の水もなく、地表は生き物を殺してしまうほど厳しい環境だと考えられています。
そこで目を向けられたのが、地面の「すぐ下」です。
地下では放射線がさえぎられるうえ、地表より気圧の高い小さな場所や、塩水が液体のまま残る場所もありうる、と考える研究が増えているからです。
研究チームが想定したのは、地表から少なくとも20cmの深さで、塩の結晶に閉じ込められた塩水です。
実はこの微生物は、以前の研究で火星の気圧に113日、つまり4か月近く耐えましたが、数は増えませんでした。
その研究では、酸素なしで育てると、地球の気圧のもとでさえ増えなかったのです。
その後の研究で、この微生物は酸素を使って増えるときと酸素なしで増えるときとで、適した条件が大きく違うかもしれないことが分かりました。
以前の実験の塩水は、1Lあたり塩125gでした。
ところが酸素の代わりに過塩素酸塩を使って呼吸し、増えるには、少なくとも175gが必要で、条件によっては225gも要ったのです。
つまり以前の実験は、酸素なしで増えるには塩が薄すぎた可能性があったのです。
塩を225gに増やして160日、火星の気圧の容器で何が起きた？
そこで米フロリダ大学のアダム・ロビンソン氏らは、塩を1Lあたり225gまで増やした水で、もう一度試しました。
これは海水のおよそ7倍の塩辛さです。
チームはこの塩水に微生物を入れ、酸素を抜いて二酸化炭素を多くし、気圧を24ミリバールまで下げました。
これは地球の地上の気圧の約2.4%、およそ40分の1という薄さです。
酸素の代わりには、呼吸で酸素の役目を果たせる硝酸塩か過塩素酸塩を加えました。
どちらも火星の環境に関わりのある物質です。
さらに、どちらも加えない容器も用意しました。
ただ生き延びているだけなのか、本当に増えているのかを見分けるための比べ役です。
これらを21℃に保ち、160日、つまり5か月あまり置き続けました。
その結果、火星の気圧に置いた容器のうち、硝酸塩か過塩素酸塩を加えたものはどれも、微生物が増えていました。
液の濁りが強まり、加えた硝酸塩や過塩素酸塩が減っていたのです。
濁りは細胞が増えたしるしで、物質が減ったのは微生物がそれを呼吸に使ったしるしです。
どちらか片方だけなら、別の理由も考えられます。
しかし両方がそろい、比べ役では起きなかったことから、チームはこれを、本当に増えて活動していた強い証拠だとしています。
何も加えなかった容器の微生物は、生きてはいたものの、測れるほどの増え方は見られませんでした。
つまりこの微生物は、火星の地下に似た環境で、ただ耐えるのではなく、周りの物質を使って増えていたのです。
チームによると、塩を好む古細菌がこうした条件の組み合わせで増えると示したのは、これが初めてです。
ただし増え方は、同じ実験を地球の気圧で行った容器より、はっきり少なくなっていました。
また、どちらの気圧でも、硝酸塩を使った方が過塩素酸塩より多く増えました。
地球の気圧の容器でさえ、増え始めるまでに約5〜11週間かかっていました。
好みの温度である37℃なら3〜4日とされるので、21℃という低めの温度もこの微生物には負担だったようです。
薄い空気の下でも、塩水は干上がらなかった
気圧が低いと、ふつうは水が蒸発しやすくなります。
ところが160日たっても、どの容器でも失われた液は4%未満でした。
10mLの液のうち、減ったのは多くても0.4mLほどです。
塩が125gだった以前の実験では、113日で最大およそ15%が失われていました。
濃い塩水そのものが、水を逃がしにくくしていたと考えられます。
さらに、微生物が増えた容器では、増えなかった容器や塩水だけの容器より、水の減り方が少なくなっていました。
増えた容器はどれも約2.1%以下で、塩水だけの容器は約2.9%でした。
電子顕微鏡でのぞくと、火星の気圧で増えた容器でだけ、細胞がびっしり集まっていました。
細胞が外に作った物質の中に埋まり、膜のような塊(バイオフィルム)になっていたのです。
地球の気圧の容器や、増えなかった容器には、こうした密な膜は見られませんでした。
液面にも膜が張っており、チームはこれが蒸発をさらに抑えた可能性があると見ています。
また、生命の目印になる色素(カロテノイド)も、長い培養のあとまで残っていました。
ただし、この実験は火星を丸ごと再現したわけではありません。
温度は21℃でしたが、火星の地下の大部分はずっと冷たい場所です。
ただ21℃は、火星の赤道付近の地表近くなら、暖かい夏などに一時的に届くことがありうる温度でもあります。
栄養も研究者が与えたもので、想定した塩水の小部屋も、火星で見つかってはいません。
ロビンソン氏も「この実験で真似た環境は火星で観測されていないが、存在すると理論的に考えられている」と述べています。
ですから、この結果は今の火星に生命がいることを示すものではありません。
それでも今後の地下の探査では、大昔の生命の跡を探すだけでなく、今も生命が活動できる場所かどうかを考える意味がありそうです。
また今回の結果は、探査で地球から持ち込まれた塩好きの微生物が、火星で活動を続けるおそれを見積もるのにも役立ちます。
火星に送る探査機は除菌しきれないことが多く、探査機を組み立てる清潔な部屋(クリーンルーム)からも、多くの微生物が見つかっているからです。
共同で研究を率いたスコット・パール氏(ロサンゼルス自然史博物館など)は、生き物に合う環境の考え方を見直す必要があると言います。
火星で生まれた生き物がいたなら、移り変わる環境に何十億年もかけて適応してきたはずだからです。
薄い空気の容器の中、海水の7倍塩辛い水で、漂白剤に似た物質で息をしながら、微生物は5か月かけて数を増やしていたのです。
写真で見る微生物と火星と塩の結晶
参考文献
Microbial growth in simulated Mars conditions could guide search for life (Phys.org)
https://phys.org/news/2026-11-microbial-growth-simulated-mars-conditions.html
元論文
Cultivation of halophilic archaea in shallow subsurface Martian conditions has implications for extant life on Mars
https://doi.org/10.1128/aem.01749-26
ライター
山下 浩介: むずかしい研究を、なるべく分かりやすく伝えたい。専門の言葉はふだんの言葉に置きかえて、身近な例で例える。それで「わかった」「楽しかった」と言ってもらえたら嬉しいです。
好きなのは、通学路や台所や日常の中にある科学。眠っているあいだに記憶が整理される話や、虫の鳴き方に意味がある話のように、読み終わったあとに誰かへ話したくなる研究を探しています。
編集者
ナゾロジー 編集部