光合成進化の鍵は発見されたのか？

Was a Key to Photosynthesis Evolution Discovered?

光合成進化の鍵は発見されたのか？
by Frank Sherwin, D.Sc. (Hon.) | May. 2, 2024

Northern Canadian lakes were the source of recently discovered unique photosynthetic bacteria of the phylum Chloroflexota. After years of culturing, cultivating, and incubating water samples from Boreal Shield lake, University of Waterloo (Ontario, Canada) scientists have described their discovery of the surprising bacteria species in the pages of the science journal Nature.1
　カナダ北部の湖は、最近発見されたクロロフレクソタ門のユニークな光合成細菌の供給源でした。ウォータールー大学（カナダ、オンタリオ州）の科学者たちは、ボリアルシールド湖の水サンプルを何年にもわたって培養、培養、培養した後、驚くべき細菌種の発見について科学雑誌「ネイチャー」に記載しました。

The discoverer of the bacterium, Jackson Tsuji of the University of Waterloo, stated, “I remember a professor emeritus in the lab, Keizo Shimada, congratulating me on discovering what we now believe is a new branch of photosynthetic life and a key piece of the puzzle for resolving how photosynthesis developed on Earth.”2
　この細菌の発見者であるウォータールー大学のジャクソン辻氏は、「研究室の島田敬三名誉教授が、現在では光合成生物の新しい一分野であり、光合成が地球上でどのように発達したかを解明するパズルの重要なピースであると考えられているものを発見したことを祝福してくれたことを覚えています」と述べています。

A new branch of photosynthetic life may well have been discovered. It is unique because of the reaction center protein. “Certain core photosynthesis genes we had expected to see weren’t there, but in their absence, there was a completely novel clade of photosynthetic reaction center protein,” Tsuji says.2
　光合成生命の新たな一分野が発見されたかもしれません。光合成反応中心タンパク質がユニークなのです。辻氏は「私たちが期待していたある種の光合成中核遺伝子は存在しませんでしたが、それらが存在しないことで、光合成反応中心タンパク質の全く新しいクレードが存在していたのです」と述べています。

Photosynthetic reaction centers and their associated proteins are incredibly complex. They perform primary energy conversion reactions using light to catalyze a transmembrane electron transfer. The whole mechanism, i.e., all parts, of photosynthetic reaction centers must be complete and in place so the electron acceptor traps a light-excited electron from the reaction center chlorophyll. Only a complete and fully functional reaction center can pass this electron on to the electron transport chain where ATP (cellular energy) is produced. This doesn’t sound like what one would expect from chance, time, and natural processes; instead, it clearly points to purpose, plan, and special creation.
　光合成反応中心とそれに関連するタンパク質は信じられないほど複雑です。光合成反応中心は、光を使って膜貫通電子移動を触媒する一次エネルギー変換反応を行います。光合成反応中心の全機構、すなわち全てのパーツは電子受容体が反応中心のクロロフィルから光で励起された電子を捕捉するように、完全かつ所定の位置になければなりません。完全でフルに機能する反応中心だけが、この電子を電子伝達系に渡すことができ、そこでATP（細胞エネルギー）が生成されます。これは、偶然や時間、自然なプロセスから予想されることではなく、明らかに目的、計画、特別な創造を指し示しています。

Phototrophy is the ability of an organism to carry out photon capture to manufacture complex carbon-based compounds (e.g., carbohydrates) and obtain cellular energy. Tsuji et al. stated, “The Chloroflexota phylum preserves an evolutionary record of the use of contrasting phototrophic modes among genetically related bacteria, giving new context for exploring the diversification of phototrophy on Earth.”1 This is hardly an evolutionary record. It is simply a record of genetically related bacteria with a unique reaction center protein. The discovery says nothing about the gradual development of photosynthesis from biochemistry that is not photosynthetic. Such genetic variation is within the creation purview.
　光合成とは、複雑な炭素系化合物（例：炭水化物）を製造し、細胞エネルギーを得るために光子の捕捉を行う生物の能力のことです。辻氏らは、「クロロフレクソタ門は、遺伝的に近縁なバクテリアの間で対照的な光合成モードが用いられてきたという進化の記録を保存しており、地球上の光合成の多様化を探る上で新たな背景を与えています」と述べています。しかし、これは進化の記録とは言えません。単にユニークな反応中心タンパク質を持つ遺伝的に近縁なバクテリアの記録です。この発見は、光合成をしない生化学から光合成が徐々に発達していったことについては何も語っていません。このような遺伝的変異は創造の範囲内です。

Is there “diversification of phototrophy on Earth”? Yes. God created photosynthetic organisms with the genetic ability (diversification or variation) to move in and fill various niches. But the phylum Chloroflexota has not preserved a macroevolutionary record because it’s not there. Dr. Tsuji stated, “This breakthrough challenged current scientific knowledge of how photosynthesis came to be and explained some of the ‘whys’ we couldn't explain before. Yet, it also created more questions than answers—and I was excited to investigate more”2
　地球上に「光合成の多様化」は存在するのでしょうか？はい、神は光合成生物を、様々なニッチに進出して埋める遺伝的能力（多様化、変異）を持つように創造されたのです。しかし、クロロフレクソタ門は存在しないため、マクロ進化の記録が残っていません。辻博士は、「この画期的な発見は、光合成がどのようにして生まれたかについての現在の科学的知識に挑戦するものであり、これまで説明できなかった『なぜ』のいくつかを説明するものでした。しかし、答えよりも疑問の方が多く、もっと調べてみたいと思っています」と述べています。

The Nature scientists said, “Scientific exploration of phototrophic bacteria over nearly 200 years has revealed large phylogenetic [relating to evolutionary diversification and development of a species] gaps between known phototrophic groups that limit understanding of how phototrophy evolved and diversified.”1 So, is this photosynthetic apparatus ancient or just different? In other words, since it has a different reaction center than “typical” photosynthetic reaction centers, is it because the bacteria are primordial, having evolved over “millions of years”? No. The oldest photosynthetic bacteria are 100% photosynthetic.
　ネイチャー誌の科学者たちは、「200年近くにわたる光合成細菌の科学的探究の結果、既知の光合成グループ間に系統学的（種の進化的多様化と発展に関する）大きな隔たりがあることが明らかになり、光合成がどのように進化し多様化したかの理解が制限されました」と述べています。では、この光合成機構は古いものなのでしょうか、それとも単に異なっているだけなのでしょうか？言い換えれば、"典型的な "光合成反応中心とは異なる反応中心を持つことから、バクテリアは "何百万年 "もかけて進化した原始的なものなのでしょうか？いいえ、最古の光合成細菌は 100% 光合成します。

A recent article in Science News reported, “The finding pushes back the evidence of thylakoids [sophisticated flattened structures inside a chloroplast upon which the incredibly complex light reactions occur] in cyanobacteria by 1.2 billion years.”3 The article went on to say, “Cyanobacteria, like these ocean-dwelling Prochlorococcus, invented photosynthesis billions of years ago.”3 Invented? That’s not a very scientific explanation. What’s the difference between invented and created?
　最近のサイエンス・ニュース誌の記事は、「この発見は、シアノバクテリアにチラコイド（葉緑体内の洗練された扁平な構造で、その上で非常に複雑な光反応が起こる）が存在する証拠を12億年前に押し戻したのです」と報じています。この記事はさらに、「シアノバクテリアは、海に生息するプロクロロコッカスのように、何十億年も前に光合成を発明したのです」と述べています。これはあまり科学的な説明ではありません。発明と創造の違いは何なのでしょうか？

Tsuji et al. stated, “Despite using different reaction centres, our phylogenomic data [comparing entire genomes] provide strong evidence that RCI-utilizing and RCII-utilizing Chloroflexia members inherited phototrophy from a most recent common phototrophic ancestor.”1 But the most recent common phototrophic ancestor is unknown, and since this is so, how do the evolutionists know Chloroflexia members inherited phototrophy from it? One could just as easily say Chloroflexia was created with these unique reaction centers, giving them the ability to live, for example, in the challenging northern Canadian lakes.
　辻氏らは、「異なる反応中心を使っているにもかかわらず、我々の系統学的データ（全ゲノムを比較した）は、RCIを利用するクロロフレキシアとRCIIを利用するクロロフレキシアが、最近の共通の光合成祖先から光合成を受け継いだという強力な証拠を示しています」と述べています。しかし、最近の共通の光合成祖先は不明であり、そうである以上、進化論者はクロロフレキシアのメンバーがそこから光合成を受け継いだとどうしてわかるのでしょうか？クロロフレキシアはこのユニークな反応中心を持ち、例えばカナダ北部の厳しい湖に生息できる能力を持つようになったと言うこともできるのです。

 The University of Waterloo article concludes by stating that this bacterium is like a living fossil.4,5 In other words, there has been no change through the ethereal “millions of years.” This is exactly what creationists would expect. The irreducibly complex photosynthetic machinery has been in place since the creation.
　ウォータールー大学の論文は、この細菌は生きた化石のようなものだと結論づけています。つまり、"何百万年 "という悠久の時を経ても変化がなかったということです。これこそ創造論者が期待していることです。不可逆的に複雑な光合成の仕組みは、天地創造のときから備わっているのです。

“Our initial findings for the metabolism of this bacterium and its photosynthetic machinery make it natural to speculate that the bacterium is like a ‘living fossil’—an organism that has held onto traits like those of ancient life,” Tsuji says. “In the years ahead, we want to learn more about the surprising characteristics of this bacterium to gain new insights into how photosynthesis came to work the way it does today and how this process transformed the Earth throughout its history.”2
　辻氏は、「この細菌の代謝と光合成機構に関する最初の発見は、この細菌が "生きた化石 "のようなもの、つまり太古の生命と同じような形質を保持している生物であると推測させるものです。今後数年間で、このバクテリアの驚くべき特徴をさらに解明し、光合成がどのようにして今日のように機能するようになったのか、また、このプロセスが地球の歴史を通じてどのように変容してきたのかについて、新たな洞察を得たいと考えています」と述べています。

There’s no question that this newly discovered bacterium has surprising characteristics that helped it to move in and fill challenging environments. But although photosynthesis in Chloroflexota uses a Type I reaction center,1 it doesn’t mean it’s an evolutionary relative. The most recent common phototrophic ancestor will always be unknown, even though it is what the supposed evolution of photosynthesis is mainly based upon. Creationists, on the other hand, see the amazing photosynthetic process as having been that way since the creation thousands of years ago, as recorded in Genesis.6,7
　この新しく発見された細菌が、困難な環境に進入し、それを埋めるのに役立った驚くべき特徴を持っていることは間違いありません。しかし、クロロフレクソタの光合成はI型反応中心を使用していますが、それが進化の親戚であることを意味するわけではありません。光合成の進化が主に基づいているとされるものであっても、最新の共通光合成の祖先は常に不明なのです。一方、創造論者は、創世記に記されているように、数千年前の天地創造以来、驚くべき光合成プロセスが存在していたと見ています。

 ICR
https://www.icr.org/articles/type/9