地球上で最初の生命（初期生命）たちが誕生（たんじょう）した場所は、海底にある熱水噴出孔（ねっすいふんしゅつこう）という場所だと言われています。そして、ここに住む「メタン菌（きん）」という小さなちいさな菌は初期生命の1つであり、人間をふくむすべての生命の祖先（そせん）です。では、初期生命誕生のころ、メタン菌はどうやって生きのびたのでしょう。メタン菌が生きるには、濃（こ）い水素と濃い二酸化炭素（にさんかたんそ）が必要です。今回、そのうちの水素が当時どうやって作られたのかが、世界で初めて実験で証明（しょうめい）されました。25億年以上前の海底下にたくさんあった岩石「コマチアイト」が、熱水と反応して濃い水素を発生させたのです。これは、岩石と水の反応が初期生命をささえたという、今までの常識（じょうしき）をこえた壮大（そうだい）な実験結果です！

熱水噴出孔とは、海底にしみこんだ海水がマグマに熱せられて勢いよくふきだしているあなです（写真1、図1）。

この熱水は熱いものだと200〜400℃もありますが、沸（ふっ）とうはせず液体（えきたい）のままです。水は陸上では約100℃で沸とうしますが、深海では高い圧力（あつりょく）がかかっているために100℃をこえても沸とうしないのです。（解説1）また、熱水噴出孔のまわりにはたくさんの生き物が住んでいます。これらは熱水にふくまれる成分のメタンやイオウを食べて生きています。そして、メタン菌もここでくらす生き物の1つです。

メタン菌は目に見えない小さな菌です（写真2）。熱水噴出孔のまわりの他に、湖の底などにもいます。

人間が生きるために酸素や水を必要とするように、メタン菌も生きるためにエネルギー源（げん）が必要です。メタン菌にとってのエネルギー源、それは濃い水素と濃い二酸化炭素です。初期生命が誕生したころ、これらはどうやって作られていたのでしょうか。当時の環境（かんきょう）は現在とはまったくことなります。これまでの研究から、濃い二酸化炭素があったことは明らかになっていました。けれども水素についてはよくわかっていませんでした。このなぞを解きあかす手がかりとして研究者が注目したのが、コマチアイトという岩石です。

岩石をつくる材料の1つは地球内部のマントルです。マントルはとけて液体になるとマグマとなり、このマグマが冷えて固まると岩石となるのです。ただし、マグマの温度や冷え方によって、できる岩石の種類は変わります。25億年前、現在よりずっと高温だったマントルから生まれたマグマが冷えてできたのが、今回のコマチアイトです（写真3）。

コマチアイトは、25億年前の海底下ではふんだんにあったようですが、現在ではまったく作られません。なぜなら、現在のマントルは当時ほど高温ではないからです。したがってマグマも当時ほど熱くはならず冷え方もかわり、できる岩石が変わったのです。

ところで、そのコマチアイトには水と反応すると水素を発生させる性質（せいしつ）があります。これこそが、今回の研究のカギです。

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