生命の起源のサイト（場）の有力候補は深海熱水噴出孔であると考えられている。 しかし、生命誕生時の原始地球には隕石の重爆撃が多く、“全海洋蒸発”や“地球表面殺菌” が繰り返されたとも考えられている。すると、生命誕生の場の最有力候補は「熱水噴出孔の地下」 ということになるだろう。生命誕生や初期進化のプロセスは私には推し量れないが、この要旨 ではマグネシウム（Mg）を切口にして、地球と生命の進化を考察してみたい。



　　地球生物圏の三大重要分子と言われたら、私は葉緑素（クロロフィル）、アデノシン三リン酸 （ATP：生体エネルギー通貨）、ブドウ糖（グルコース：代謝基質）を挙げる。Mgはクロロフィル の活性中心であり、ATPとは細胞内ではMg-ATP錯体であり、グルコース代謝の第一反応にMgが必要である。
　　マグネシウム（Mg）は粘土鉱物スメクタイトの層間に蓄積され、スメクタイト－イライト変換（SI反応）で溶出する。デボン紀／石炭紀の境界（363 Ma）以降、陸上植物の根圏が地中深くまで広がり、粘土鉱物におけるスメクタイトの割合が増加した。これがMgの挙動に及ぼした影響と、それに対する生物圏の応答は今後の重要な研究課題であろう。なお、最近、SI反応を微生物が大気圧・室温で触媒するという報告があった（Kim et al., 2004）。
　　MgやCa、Feなど生命活動に重要な陽イオン元素の挙動・移行について、粘土鉱物や炭酸塩鉱物などの役割を俯瞰することも必要である。たとえば、熱変成による反応1・2は、有機物の分解以外のCO2の供給源として、地下の化学合成独立栄養、特にに水素酸化独立栄養4H2＋CO2 → 2H2O＋CH4（これはメタン生成と同義）に重要な意味を持つ（長沼, 2004）。また、水の供給源としては、反応3・4が重要であるという指摘もされている。

　　反応1 カルサイト（炭酸塩）＋石英（珪酸塩）→ 珪灰石（CaSiO3）＋CO2
　　反応2 ドロマイト＋石英→フォルステライト（Mg2SiO4）＋カルサイト＋CO2
　　反応3 スメクタイト（熱変成）→イライト＋H2O（層間水由来）
　　反応4 白雲母（熱変成）→カリ長石＋コランダム＋H2O（水和水由来）

文献
Kim et al., 2004, Role of microbes in the smectite-to-illite reaction. Science, 303, 830-832. 長沼 毅, 2004, 生命の星・エウロパ．NHK出版, 東京, 244p.