地底で未知の生命体「CSP1-3」を発見！ 土壌の浄化を担う微生物の真の実力とは？

深層土壌環境に存在する微生物「CSP1-3」

　地球の大きさからすれば、大気圏までの上空も深海の底もわずかな距離に過ぎないが、地上および海洋で生きる生物にとっての“全世界”であるのが土壌と大気の層である「臨界域」である。

　樹木の梢から土壌を通り、地中200メートルの深さまで広がっている臨界域は、土壌形成、水循環、栄養循環といった重要なプロセスを調節することで地球上のほとんどの生命を支えており、食料生産、水質、生態系の健全性にとって極めて重要である。そして、この臨界域の“主役”は、微生物なのかもしれない。

　米ミシガン州立大学をはじめとする研究チームが今年３月に「PNAS」で発表した研究では、地球の臨界域の生態系において重要な役割を担う“これまで知られていなかった”微生物を発見したことが報告されている。

　研究チームは新たに見つかった微生物群を「CSP1-3」と名付けた。アイオワ州と中国の２つの地域で、地理的に離れた場所にあるにもかかわらず、深さ70フィート（約21メートル）から採取した土壌サンプルにそれぞれCSP1-3が含まれており、この微生物が世界中の深層土壌環境に共通して存在していることが判明したのだ。

　研究チームが土壌から抽出したDNAを分析した結果、CSP1-3は数百万年前、温泉や淡水域に生息する水生生物から進化した可能性が高いことを突き止めた。これらの微生物は、時間の経過とともに新たな環境に適応し、表層土壌から始まり、最終的には深層土壌へと定着していったと考えられる。そして驚くべきはCSP1-3が休眠状態ではないことであった。

「ほとんどの人は、これらの微生物は胞子か休眠状態にあると考えるでしょう。しかし、DNAの調査を通して私たちが発見した重要な発見の一つは、これらの微生物が活動的でゆっくりと成長しているということです」と論文主筆のジェームズ・ティエジェ氏は説明する。

　予想に反して、CSP1-3は希少種ではなくメジャー種であり、深層土壌層の微生物個体群の半分以上を占めている。

「深層土壌は非常に異なる環境であり、この生物群は長い時間をかけて進化し、この貧弱な土壌環境に適応してきたため、このような現象が起きたのだと思います」（ティエジェ氏）

地球の自浄能力を担う生命体

　CSP1-3は地球上の水の浄化においてとりわけ重要な役割を果たしている。水が地表から植物の根を通り、土壌の深層へと下降していく過程で、CSP1-3は残留する炭素と窒素の化合物を消費し、自然浄化プロセスにおける最終フィルターとして機能しているのだ。

「CSP1-3は土壌の表層を通過したものを掃除する清掃生物です。彼らにはするべき仕事があるのです」（ティエジェ氏）

　ティエジェ氏は現在、研究室でCSP1-3を制御された条件下で培養する計画を立てている。成功すれば、研究者たちは微生物の独特な生理機能をより詳細に研究し、このような極限環境で繁栄する理由を解明できるようになる。

　しかし、これは決して容易な作業ではないという。深層土壌の生息地を実験室で再現することは非常に困難で、このような微生物の培養に成功した例はほとんどない。ティエジェ氏は、まず温泉における生物の進化の起源となる高温環境を模倣することから始める予定だ。

「CSP1-3の生理機能は生化学によって制御されているため、ほかの用途に使われる興味深い遺伝子が存在する可能性もあります」（ティエジェ氏）

　CSP1-3の優れた浄化能力が解明されることで、我々が汚し、破壊してきた地球環境を修復できる道が拓けることにもなる。

「例えば、CSP1-3が強力な汚染物質を代謝する能力は未だ解明されていません。もしそれを解明できれば、地球が抱える最も差し迫った問題の一つの解決に貢献できるでしょう」（ティエジェ氏）

　地球の自浄能力の要であり臨界域の“主役”であるCSP1-3について、今後さらに理解が深まることを期待したい。

【参考】
https://thedebrief.org/scientists-have-discovered-an-unknown-lifeform-deep-within-the-earth/
https://msutoday.msu.edu/news/2025/msu-scientists-discover-new-microbes-in-earths-deep-soil