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2017年10月02日

地球の生命、隕石落下の「暖かい池」で誕生か?

自然教育研究調査

AFPは2017年10月03日に、地球上の生命はどのようにして始まったのだろうか?という永遠のテーマに対して、数10億年前に「暖かい池」に飛び込んだ隕石(いんせき)が、生命の材料の形成に不可欠な要素をもたらしたとする仮説を裏付ける研究結果が2017年10月02日、発表されたと報告した。

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カナダ・マクマスター大学(McMaster University)が発表した研究の概要によると、今回の論文は天体物理学、地質学、化学、生物学などにおける「綿密な調査と計算」に基づくものだという。

このいわゆる「小さな暖かい池」が生命を育んだ可能性については、進化論の父として有名な英生物学者のチャールズ・ダーウィン(Charles Darwin)が1871年に友人に宛てた手紙の中で言及している。

研究者らはそれ以来、生命が出現したのは池の中か、海底の熱水孔かをめぐって論争を繰り広げてきた。

今回の研究は、池の中の方がその可能性がはるかに高かったことを明らかにしている。

その理由は、池の中にある基本的な分子の構成要素が結合して自己複製するリボ核酸(RNA)分子をつくるには、湿潤から乾燥に至るサイクルが必要だからだという。

論文は、このRNA分子が地球上の生命の最初の遺伝情報を構成し、その後にDNAが登場したとしている。

論文の共同執筆者で、ドイツのマックス・プランク天文学研究所(Max Planck Institute for Astronomy)のトーマス・ヘニング(Thomas K. Henning)は「生命の起源を理解するには、数10億年前の地球の状態を理解する必要がある」と指摘した。「今回の研究が示しているように、生命起源の謎に対する答えの肝となる部分を天文学は提供している。太陽系がどのようにして形成されたかに関する詳細が、地球上の生命の起源に直接的な影響を及ぼしている。」と述べた。

今から45億年前から37億年前までの間、地球には現在より約8〜11倍高い頻度で隕石が衝突していた。

論文によると、当時の地球は、大気の「主成分が火山ガスで、大陸が全球海洋から隆起している途上だったため、乾燥地に乏しかった」のだという。

最終的に、RNA高分子化合物を形成するために必要な構成要素は、降雨、蒸発と排水のサイクルを通じて、池の水位が上下する中で十分な濃度に到達した。そして、この初期のRNA生命体が進化して、高等生物の遺伝子の青写真であるDNAの出現を引き起こした。

今回の論文の完全版は、査読学術誌のPNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences/米国科学アカデミー紀要)に掲載されている。

Origin of the RNA world: The fate of nucleobases in warm little ponds
Ben K. D. Pearcea,b,1,
Ralph E. Pudritza,b,c,d,
Dmitry A. Semenovc, and
Thomas K. Henningc
Author Affiliations

aOrigins Institute, McMaster University, Hamilton, ON L8S 4M1, Canada;
bDepartment of Physics and Astronomy, McMaster University, Hamilton, ON L8S 4M1, Canada;
cPlanet and Star Formation Department, Max Planck Institute for Astronomy, 69117 Heidelberg, Germany;
dInstitute for Theoretical Astrophysics, Center for Astronomy Heidelberg, 69120 Heidelberg, Germany

Edited by Donald E. Canfield, Institute of Biology and Nordic Center for Earth Evolution, University of Southern Denmark, Odense M., Denmark, and approved August 28, 2017 (received for review June 7, 2017)

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