地球外におけるアミノ酸の存在が初めて確認された。地球外生命体説は本当ですか？

日経の報道によると、宇宙航空研究開発機構の小惑星探査機「はやぶさ2」は、小惑星リュウグウから地球に持ち帰った砂のサンプルの中に「生命の源」であるアミノ酸を発見した。地球外でアミノ酸の存在が確認されたのは今回が初めて。

これは確かに素晴らしい発見であることは否定できないが、これに基づいて地球外生命体が存在すると推測するにはまだ少し遠い。なぜそう言うのでしょうか?これについてお話しさせてください。

01. 生命はどのようにして誕生したのでしょうか?

基本的な考え方は、最も単純な生命がどのような物質を含む必要があるかを探ることです。基本的に、これまでのところ、生命にとって最も基本的な物質には、DNA/RNA、アミノ酸、その他の成分が含まれると一般的に考えられています。リン脂質などの細胞膜の成分は、一般的に後から出現したと考えられています。

したがって、これらの物質がどのように形成されたかが、生命の起源を解明する鍵となります。

さらに進むと、有機物がどのように形成されたかという、より本質に近い理論へと進んでいきます。結局のところ、原始宇宙には有機物は存在せず、無機物が最初に存在したに違いないと一般に信じられています。

したがって、極めて単純であると考えられる最も基本的な3つの化学物質CO2\N2\H2Oが生命の基本原料に変換されたことが、誰もが生命の起源であると信じているものの基礎となっています。

下の図に示すように、細胞膜（細胞膜がなければ開放系では生命は存在できない）、核酸、ポリペプチドを生成する経路はいくつかある[2]。

02. 生命の基本原材料の形成理論

では、これらの物質はどのようにして形成されるのでしょうか?いくつかの説があります。

1. 原始スープ

最も古くから提唱されている理論は「原始スープ」理論であり、初期の地球には大量の無機物が存在し、雷や稲妻による高温放電の過程で無機物が容易に有機物と結合したというものである。その結果、地球の海には大量の有機物が集まり、これらの有機物は高温と雷の作用によってDNA/RNAやアミノ酸などの生命の原料をさらに形成しました。

前世紀半ばにも、雷やその他の要因の影響下で原始アミノ酸が形成されるプロセスをシミュレートした有名なユリ・ミラー実験が実施されました。

この実験は原始スープ理論の重要な基礎にもなりました。

2. 海底火山

もちろん、その後、海底火山の高圧・高温環境の方が生命の基本成分の合成が容易であると考える、第二の理論、海底火山理論が提唱されました。

さらに、海底火山によって形成された篩孔などの構造は、異なるモジュールを区別するために細胞膜や細胞壁の役割を果たすこともあり、生命が形成される可能性が高くなります[3]。

3. 地球外起源

その後、地球外生命体が誕生しました。地球外生命の起源に関する主な理論は、今でも有機物がどのように形成されたかという見解です。隕石や地球外宇宙から持ち帰ったサンプルから関連する有機物が発見されたことも、この理論の根拠となっている。

03. 生命の源は何ですか?

現在、3 つの理論にはそれぞれ独自の証拠と欠陥があります。さらに、実際のところ、これらの有機物質が生命の基本物質であるかどうかは別途議論する必要があります。ところで、生命の源は何でしょうか?

アミノ酸か核酸か？ RNA か DNA か?生命の起源をその「一つ」にまで遡らなければならないのであれば、私は RNA を選びます。なぜ？

なぜなら、私たちは生命の本来の起源は複製プロセスであるはずだと信じているからです。今日のレプリケーションに関する理解によれば、単一のレプリケータがレプリケーションを完了するには、次の 2 つの条件を満たす必要があります。

1. 十分な原材料

2. 触媒

特に2番目は、触媒できない場合は、生物学的反応の条件に応じて、厳しい有機条件が必要になります。たとえそのような条件が再現されたとしても、厳しい条件下ではすぐに不活性化されます。ですから、優しく行う必要があり、そのときに酵素が必要になります。 DNA、RNA、アミノ酸のうち、RNAだけがこの条件を満たします。

重要な発見を覚えていらっしゃるでしょうか。それは、酵素はすべてタンパク質ではないということです。例外として、RNA でありながら酵素触媒作用を持つリボザイムがあるからです。

したがって、生命の起源を探るには、依然としてRNAに焦点を当てる必要があると私たちは現在考えています。

04. 生命の起源、多くの偶然

地球外にも生命を生み出す物質は存在しますが、地球外で実際に生命体を作り出すのはそれほど簡単ではありません。

惑星は大きすぎても小さすぎてもいけません。

惑星は若すぎることも、古すぎることもできません。

星に近すぎても遠すぎてもいけません。

自己防衛も必要です。

衛星も非常に重要です。

この一連の条件の下では、太陽系はおろか、天の川銀河でも条件を満たす場所は多くありません。

05. 地球外生命の起源

地球外生命の起源は近年発展した新しい理論であり、生命の起源の重要な分野となっています。

今回、日本の宇宙探査機「はやぶさ２」が宇宙から持ち帰ったサンプルからアミノ酸が発見され、地球外生命起源説に新たな証拠がもたらされた。これに先立ち、米国科学アカデミー紀要は、3つの炭素質隕石にリボースやアラビノースなどの糖分子が検出されたとする別の研究論文を発表した。リボースは、他の2つの重要な生命物質であるDNAとRNAの基本構造であり、中国語名はそれぞれデオキシリボ核酸とリボ核酸です[1]。

全体的に見て、この発見はより正確な主張であると思う。つまり、宇宙は地球上の生命の起源のための原材料も提供できるということだ。

[1] 古川 裕、力石 裕、大河内 直 ほか原始的隕石中の地球外リボースとその他の糖[J]。米国科学アカデミー紀要、2019年、116(49):201907169。

[2]則夫、北代、茂徳、他生命の構成要素の起源：レビュー[J]。地球科学フロンティア、2018年、v.9(04):157-193。

[3]ショーン・ジョーダン「生命の起源：最初の細胞が海の底で形成された可能性があるという新たな証拠」The Conversation 2019年。