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我々の祖先である生命は地球で生まれたのだろうか 【パンスペルミア】

 46億年前に地球が形成され、地球上において生命が誕生し、進化してきたと信じてきました。地球誕生当時、超高温で灼熱の大地であり、有機物は存在できないほどでした。もちろん生命も生存できません。その後、原始の大気と海をつらぬく稲妻による放電によって、無機分子から生命に必要なアミノ酸が生成されることをスタンリー・ミラー(Stanley Miller)が実験によって明らかにしました。

 生命の構成要素となるアミノ酸ヌクレオチド(Nucleotide)などが生成されるのだから、長い期間を経て生命が生まれたと解説を安易に理解していました。しかし、地球が誕生したのが46億年前、地球上に生命の存在が確認されているのが40億年前と推定されています。その6億年のあいだで、アミノ酸がタンパク質へ.ヌクレオチド核酸へと変化して、自己複製を備えた生きた細胞へ進化するには、十分な時間ではありません。もし地球上で生命が誕生したのならば、考えられないほどの奇跡が起きたことになります。その奇跡は超天文学的確率になります。

 そのような研究を通じて、地球上で繁栄を迎えている生命の起源は、宇宙から飛来した説が有力となっています。「パンスペルミア(Panspermia)説」と呼ばれており、語源はギリシャ語で「あらゆる種の混合」を意味しています。日本語では「胚種(はいしゅ)広布説」とも呼ばれています。古い学説で生命は目に見えない胚種の形で偏在し、環境が良くなると生成するという説から由来しており、現代では地球の原始生命は宇宙から飛来したという説を示すことが多いです。

 

 大気が安定してきた若い地球へどのように生命が辿り着いてきたのでしょうか? 宇宙人が宇宙船に乗って地球へ生命の素を降り注いだのか? 宇宙人の可能性はゼロではないものの、論理的に考えて困難であることは明らかです(以前の記事)。生命が超真空である広大な宇宙空間に浮遊することも難しいでしょう。宇宙から飛来するものと言えば「隕石(Meteorite)」があげられます。地球の大気で燃え尽きない大きさの隕石の中心に生命の源があれば地球に到達できます。しかし、そのような隕石が地球に衝突すれば、衝撃と摩擦で高熱に達して溶解してしまい、生命は生き残れないです。

 隕石よりも有力視されているのが「彗星(Comet)」です。彗星は太陽系の遠方から到来するため、銀河系内外で生まれた生命が辿り着くことができます。彗星の内部には、水の存在が確認されています。また、宇宙空間で強烈な宇宙線を浴びて放射性のアルミニウム26(26Al)が生成され、アルミニウム26が崩壊する熱によって、彗星内部が暖められ、生命の生存に適した液体の水を保っていることが考えられています。そのような「温かい水たまり」では、微生物が住み続けられる環境を保つことができます。

 そのような彗星が地球の周りを周回したり、地球へ激突することによって、生命がたどり着いたというシナリオは、パンスペルミア説の立証を強化することになっています。地学の研究から生物が地球上に誕生したのは40億年くらい前であり、地球に彗星が頻繁に衝突していた重爆期の最後から間もないときであることが明らかにされました。

 遙かに遠い宇宙から到来して、永遠とも感じる時間をかけて、彗星は水の惑星に辿り着く。その間、住み着いていた微生物や胞子は、宇宙空間にむき出しになったり、強い宇宙線や紫外線によって、死に絶えてしまうかもしれません。しかし、ごく僅かな生き残りが、環境の良い増殖できる場所に移り住めれば、爆発的に生命を広めることができます。そのように、生命の情報である遺伝子が伝わって来たのではないかと考えられています。

 

 構成する分子の観点から考察すると、地球上に存在する生命は、小さな微生物から大きくて複雑な植物や動物に至るまで、共通点があります。多様多彩な生命ですが、水、核酸酵素という構成要素から構成されています。

 核酸は遺伝子の担い手であり、デオキシリボ核酸(DNA: DeoxyriboNucleic Acid)はデオキシリボース(Deoxyribose)とアデニン(A: Adenine)、チミン(T: Thymine)、グアニン(G: Guanine)、シトシン(C: Cytosine)の4つの塩基から構成されます。リボ核酸RNA: RiboNucleic Acid)は、リボース(Ribose)とアデニン(A: Adenine)、ウラシル(U: Uracil)、グアニン(G: Guanine)、シトシン(C: Cytosine)の4つの塩基から構成されます。DNAとRNAは、塩基の一部でチミン(T)とウラシル(U)が異なり、それぞれ対応します。

 酵素ついては,20種類のアミノ酸によって構成されます。たった20種類のアミノ酸が繋がり、その数や配列の違いから10万種類ものタンパク質が構成されます。タンパク質によって生命の身体を作り出されています。

 

 宇宙に渡って彗星が生命を運んでいるとすれば、生命の基礎となる遺伝子の起源は同じかもしれません。地球人以外にも宇宙人がいたとしても、起源をたどれば兄弟なのかもしれません。

 

Rosetta arrives at comet

 

参考文献

  1. アストロバイオロジー―地球外生命体の可能性
  2. 私たちは宇宙から見られている? 「地球外生命」探求の最前線
  3. 彗星パンスペルミア