コラーゲンを食べる微生物の進化が、化石記録の空白を説明するかもしれない
Rise of collagen-eating microbes may help explain gaps in the fossil record
初期の動物は軟らかい「ゼリーの袋」のような存在だったのに、なぜか化石としてよく残っている。一方、後代の軟体動物はほとんど化石になっていない。Cambridge大学率いる研究チームは、コラーゲンを分解する酵素コラゲナーゼを持つ微生物の進化が鍵だと指摘。コラゲナーゼは動物より古く、当初は嫌気性微生物にのみ存在したため、エディアカラ紀の死骸はコラーゲンが分解されず化石化する時間が確保された。しかしカンブリア紀への移行期に好気性細菌へ広がると、軟組織化石は激減した。
「バクテリアはコラーゲンが存在しなかったとき、効率的に分解する理由がなかった。しかしコラーゲンが豊富になり、新たな食料源を提供すると、コラゲナーゼは増殖した。おそらくいつか、微生物は私たちが環境に放出している増え続けるプラスチックポリマーを分解する同様の酵素を利用するだろう。ただしそれは私たちが消えたずっと後のことだ」
- pfdietz
コラーゲンは動物界全体に大量に存在する、基礎的なタンパク質のクラスだ。奇妙なのは、標準遺伝暗号では直接指定されていない特殊なアミノ酸、ヒドロキシプロリンを含むことだ（タンパク質が合成された後にプロリンを修飾して作られる。この変換にはビタミンCが必要で、これが失敗すると壊血病の病態の一つになる）。
コラーゲンの一種であるコラーゲンIVには、臭素を試薬として使って（これも翻訳後修飾によって）作られる、奇妙な硫黄-窒素二重結合がある。そのため、微量の臭素（臭化物として）が食事に必要な微量元素となっている。この事実は2014年になって初めて発見された。
- qnleigh
リグニンについても同様の話が展開し、世界の石炭鉱床の大部分が生まれたという仮説がある。約3億年前の石炭紀に、植物はリグニンと呼ばれる分解が難しい有機ポリマーのクラスを進化させた。これにより、何も消化できない枯れた植物物質が大量に蓄積した。それは、真菌がリグニンを分解する能力を進化させたときに終わった。
ここの石炭形成の節を参照：https://en.wikipedia.org/wiki/Carboniferous
- 2b3a51
同様の酵素を使ってプラスチックを消化できる細菌の将来の進化についての推測は、示唆に富んでいた。実際の論文もオープンアクセスで、「extended pdf」には面白いと思った導入資料がある。