最も深い湖の底には何が住んでいるのですか?

Elmo

2025-09-16

ロシアのシベリア南東部にあるバイカル湖は、最大深さ1,647メートルに達し、世界で最も深い湖です。バイカル湖には、世界の未凍結の地表淡水の 20 ～ 23% が蓄えられており、これは北米の五大湖すべてを合わせたよりも多い量です。

バイカル湖の水は深さ 40 メートルまで透明なままで、そこでは太古の生態系が引き継がれ、暗い深さの冷たく押しつぶされる圧力の中で繁栄しています。

バイカル湖に次ぐのは、アフリカの大地溝帯沿いにあるタンガニーカ湖です。タンガニーカは最深部で 1,470 メートルに達し、地球上で最も古く、最も生物多様性に富んだ湖の 1 つです。湖の水は淡水の海に似ており、2,000 種近くの動植物が生息しており、その多くはこの湖の固有種です。

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南極のボストーク湖も、極限環境生物が隠れていると言われている湖です。この湖は4キロメートルの氷床の下に埋もれています。氷の下の深さは1,000メートルに達します。これらの水域は推定 1,500 万年間、太陽や大気から隠されてきました。これは、永遠の暗闇、寒さ、そして計り知れない圧力を意味します。通常の淡水湖のレベルをはるかに超える可能性のある酸素と窒素のレベルを組み合わせると、ここで生物が繁栄するのも不思議ではありません。

バイカル湖

冬のバイカル湖。

バイカル湖は活発なバイカル地溝帯に形成されました。その全長は 636 キロメートルで、北、中央、南の 3 つの巨大な盆地を含んでいます。これらの盆地の水深はそれぞれ約 900 メートル、約 1,600 メートル、約 1,400 メートルです。専門家らはこの湖の年齢を2500万年から3000万年の間と推定しており、明らかに古代のものである。地溝帯自体は 5,000 万年以上前から存在しています。

バイカル湖の底には、動物や魚を含むいくつかの生物が生息しています。

動物相

ルボミルスキー科のカイメンは、高さ 1 メートルまでのカイメンの森を作ります。これらの森林は生態系を支え、水をろ過するのに役立ちます。
350 以上の固有種である端脚類は、深海で巨大化の兆候を示し、メタン湧出の近くでも繁栄し続けます。
扁形動物、乏毛類、および深層に生息するユスリカ Sergentia koschowi は、寒冷な高圧地帯での適応を続けています。ユスリカは約 1,300 m で発見され、境界を押し広げています。

魚

ゴロミャンカは深さ 1.6 キロメートルまで生息しており、魚類バイオマスの大部分を占めています。
湖の岩の多い底生帯には、Limnocottus bergianus、Batrachocottus baicalensis、Procottus jeittelesii などの深海カジカが生息しています。

微生物

湖の堆積物には、1 グラムあたり数百万にも達する微生物密度が存在します。プロテオバクテリア、バクテロイデテス、アシドバクテリアなど、いくつかの多様なグループが生物地球化学サイクルを促進します。
湧水近くの化学岩石栄養性コミュニティは、メタン、アンモニア、硫化物を代謝します。このプロセスは、暗闇の中で深海の食物網を維持するために不可欠です。

バイカル湖はその最深部まで酸素が豊富で、深い湖としては珍しい特徴です。専門家は湖の他の特徴や進化についてさらに解明するためにこの湖の研究を続けています。

タンガニーカ湖

東アフリカのタンガニーカ湖は世界で2番目に深い淡水湖で、最大深さは1,470メートルです。この湖は 900 万年から 1,200 万年前のもので、東アフリカ地溝帯の地殻内にあります。

湖はメロミティックパターンに従います。これは、水柱が目に見える非混合層に分かれることを意味します。安定した温度勾配により分離プロセスが促進されます。

酸素が豊富な（酸素のある）表層の深さは約 70 ～ 100 メートルです。この深さより下では、湖は永久に無酸素の深淵となります。一部の場所では、100 メートル以下には酸素がなく、代わりに有毒な硫化水素が存在します。酸素が枯渇する深さは北から南まで異なります。湖の典型的な深さは北で 100 メートル、南では 240 ～ 250 メートルまで広がります。

魚の進化

タンガニーカ湖は、多様な生物種が生息するホットスポットです。実際、ここには 300 以上の固有のシクリッド種が生息しており、それらはあらゆる生態学的ニッチに分類されます。これには、捕食者を待ち伏せするために軟体動物を粉砕する草食動物も含まれます。湖の種は、適応放散の最良の部分を強調します。

バチベイツ種は最大 200 メートルまで降下することができ、酸素が枯渇した水域でも生息します。
ヘミベーテス・ステノソーマは底生捕食者で、水深 200 メートルまで狩りをすることが知られています。
トレマトカラ属の仲間は深さ 200 メートルまでに生息しています。これらのシクリッドは、動物プランクトンを追って夜間に垂直に移動します。
トレマトカラのようなシクリッドは300メートルを超える深さに生息している可能性があることを示す記録もあります。ただし、そのような事態は頻繁に起こるわけではありません。

隠れた微生物と窒素循環

タンガニーカ湖の酸素欠乏地帯内には、生態系全体が存在します。標高150メートル付近で深層硫黄バクテリアが開花。これらの細菌は、光が不足しているにもかかわらず、光合成代謝によって増殖します。また、局所的な窒素循環も促進します。細菌は、NOₓ や NH4⁺ などの生体利用可能な窒素形態を N2 ガスに変換し、水生生物圏からの窒素損失を増幅します。

実験研究では、このプロセスが無酸素状態のクロロフィル最大値として強調されています。このゾーンは、光合成と微生物による有機物の再石灰化が密接に関係している場所です。これらは共に、硝化およびアナモックスプロセスによる窒素変換を促進します。

バクテリアゾーンの下には嫌気性バクテリアが出現します。これらの細菌は、硫化物が豊富で酸素のない水中で生存します。また、それらはほとんど目に見えませんが、湖の奥深くで栄養素と有機物のリサイクルに貢献しています。

ボストーク湖

「ボストーク湖」は南極大陸の氷の下、深さ4キロメートルに位置する湖です。

ボストーク湖は、4 キロメートルの南極の氷の下に埋もれた、1,500 万年前から存在するユニークな深湖です。湖の深さは900メートルから1,000メートルです。この水は地表交換が妨げられており、専門家らは、これらの水は融解と凍結の過程を通じて13,300年ごとに完全に入れ替わる可能性があると考えている。

氷の下の液体の水は、巨大な圧力の下で流れ続けます。平均水温は約 -3 °C で、水には溶存酸素と窒素が豊富に含まれています。

生命が現れる場所

降着氷のサンプルからは、細菌、古細菌、真核生物を含む何千ものユニークな DNA 配列が明らかになりました。これらの配列の中には、海洋生物または甲殻類に関連する種を彷彿とさせるものもあります。
科学者たちは耐精神性のある細菌や真菌の培養に成功しました。しかし、汚染は依然として大きな懸念事項であると彼らは警告している。

科学的および宇宙生物学的意義

さらに興味深いことに、専門家はボストーク湖が木星の衛星エウロパのような地球外に存在する可能性のある環境を反映しているのではないかと疑っています。エウロパには厚い氷の層の下に海があります。ボストークを研究することで、科学者はこれらの異星環境で生命がどのように生き残れるかを理解することができます。

そのため、ボストーク湖は自然のタイムカプセルのようなものです。その水域は何百万年もの間、数キロメートルの氷の下で隔離されたままです。それを研究することは、科学者にとって、生命が極度に孤立した状態でどのように耐えられるかを知る貴重な機会となります。

湖の深さを理解するには掘削と探査が不可欠ですが、研究者はまず汚染を防ぐツールを開発する必要があります。目的は、表面微生物を誤って深海に持ち込むことなく、氷を貫通して湖を探索することです。

結論

世界で最も深い湖の重要性は、単に湖の深さだけではありません。これらの湖には、地球に関する情報が保管されており、おそらく私たちの手の届かない天体についての情報も含まれています。

地球の最も深い湖は、行動の適応、生理学的変化、生物多様性、予期せぬ生物を示す生きたアーカイブとして残っています。科学者たちは、それらが他の惑星、進化、地元の環境についてまだ知られていないことへの基準を設定する研究対象であると考え続けています。これらの湖を保護することは、世界中の深層湖の最深水とその重要性について理解を深めるために非常に重要です。