生命の歴史
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Essay■ 2_208 生命誕生の条件 3:多様な合成条件
Letter■ 短い秋・日常へと
Words ■ 早ひと月、日常に埋もれていきます 


(2023.10.26)
 ハビタブルゾーンからハビタブルトリニティは、生命誕生の条件をより限定していくものでした。しかし、ハビタブルトリニティは、生命誕生のための必要条件にすぎず、もっと多くの条件が必要になります。


Essay■ 2_208 生命誕生の条件 3:多様な合成条件

 ハビタブルトリニティとして、海の存在だけでは生命は誕生できず、大陸や大気も必要になることを示していました。ハビタブルトリニティとは、生命の材料を供給していく場を考えたとき、必要条件になります。しかし、それだけでは足りません。生命の材料から前駆物質をつくるには、物質が流動、循環していなければなりません。そのためにはエネルギーも必要になります。さらに、いろいろな反応が起こし、進めるには、化学的条件も必要です。そのような各種の条件が整っている必要があります。
 生物の前駆物質がどのような化学反応でできてきたのかを検討するために、実験室でその物質を合成していく研究分野があります。材料となる物質から目的の化合物を、自然界にありそうな条件で合成していきます。その時、個々の化合物を合成のために、多様な条件が必要になることがわかってきました。Kitadai and Maruyama(2018)によると、次の8つの反応のための条件が、必要だとわかってきました。
 還元気相、アルカリ性pH、凍結温度、淡水、乾燥/乾燥-湿性サイクル、高エネルギー反応との結合、水中での加熱-冷却サイクル、そして生命の構成要素と反応性栄養素の地球外から流入、の8つの条件です。反応によって、これらの条件がいくつか組み合わせが必要になることがもあります。
 例えば、ヌクレオチドからオリゴヌクレオチドを合成するには、アルカリ性pH、水中での加熱-冷却サイクル、高エネルギー反応との結合、凍結温度などの条件が必要になります。
 生命誕生の場では、それぞれの反応で、必要な条件を満たさなければなりません。複雑で多様な合成の環境がなければなりません。いずれの環境でも、大きなエネルギーが与えられて有機物ができたとしても、100℃以上の高温になると分解されていきます。そのため、エネルギーを与えながら、できた有機物は高温にされない状態にしなければいけません。
 生命誕生の場として、これまで深海の中央海嶺の熱水噴出孔が有力でしたが、エネルギーが足りなさうです。火山地帯や干潟なども考えられていました。いずれも単独の場所では、生命の前駆物質となる多様な化合物はできそうもありません。材料となる必要な化合物が必要な時に、それぞれの環境に供給されなければなりません。
 必要な多様な条件の場に、必要な材料物質が、次々に供給されていかなければなりません。このような条件を考える、生命の前駆物質を実験室のようにつるくことは非常に難しいものです。そのためは、多様な条件の環境が近接して多数あり、お互いに物質のやり取りが頻繁におこなわれ、試行錯誤が無数に繰り返されている必要があります。そんな場は都合のいい誕生の場とはどんなところでしょうか。


Letter■ 短い秋・日常へと

・短い秋・
北海道は10月になってから、
北海道は一気に秋が深まりました。
紅葉も進んでいます。
通勤の道すがら見える山並みでも
冠雪が何度も起こっています。
今週末には峠越えをして、調査でかけます。
来月にも調査を予定しているのですが、
今年は秋が短そうです。

・日常へと・
サバティカルから戻ってきて
すぐは戸惑っていましたが、
大学での日常にもだいぶ慣れてきました。
講義も1月あまり進んだので、
講義のための感覚も体力も
やっと戻ってきたようです。
一日3講ある日は、さすがに疲れます。
そんな疲れる日も
日常へとなってきつつあります。