Warning: Undefined variable $type in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php on line 3

Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/json/FormatJson.php on line 297

Warning: Trying to access array offset on value of type bool in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/Setup.php on line 660

Warning: session_name(): Session name cannot be changed after headers have already been sent in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/Setup.php on line 834

Warning: ini_set(): Session ini settings cannot be changed after headers have already been sent in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/session/PHPSessionHandler.php on line 126

Warning: ini_set(): Session ini settings cannot be changed after headers have already been sent in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/session/PHPSessionHandler.php on line 127

Warning: session_cache_limiter(): Session cache limiter cannot be changed after headers have already been sent in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/session/PHPSessionHandler.php on line 133

Warning: session_set_save_handler(): Session save handler cannot be changed after headers have already been sent in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/session/PHPSessionHandler.php on line 140

Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/languages/LanguageConverter.php on line 773

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/Feed.php on line 294

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/Feed.php on line 300

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/WebResponse.php on line 46

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/WebResponse.php on line 46

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/WebResponse.php on line 46
https:///mymemo.xyz/wiki/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=153.201.109.39 miniwiki - 利用者の投稿記録 [ja] 2024-06-04T23:29:13Z 利用者の投稿記録 MediaWiki 1.31.0 生命の起源 2018-09-20T00:32:12Z <p>153.201.109.39: /* ワールド仮説 */</p> <hr /> <div>[[File:Champagne vent white smokers.jpg|thumb|right|300px|{{仮リンク|既知の最初の生命体|en|earliest known life forms}}はこのような深海底の[[熱水噴出孔]]で生まれたとする仮説もある。]]<br /> &#039;&#039;&#039;生命の起源&#039;&#039;&#039;(せいめいのきげん、Origin of life)は、地球上の生命の最初の誕生・生物が無生物質から発生した過程&lt;ref name=&quot;iwanami_origin&quot;&gt;『岩波生物学事典』 第四版 p.766「生命の起源」&lt;/ref&gt;のことである。それをテーマとした論や説は&#039;&#039;&#039;生命起源論&#039;&#039;&#039;(Abiogenesis)という。<br /> <br /> == 概要 ==<br /> [[生命]]は、いつ、どこで、いかにして誕生したのかという問いとそれに対する説明は古くから行われていた。遡れば、古代には[[神話]]においてそれを説明した。また、様々な[[宗教]]においても同様のことが行われ、形を変えつつ現在でも続いている。<br /> <br /> 古来人々は、生命というのは無生物から湧くようにして生じていたと考えていたふしがある。[[古代ギリシア]]においては、神話から離れた[[哲学]]的な考え方が始まり、[[アルケー]]、即ち「万物の起源・根源は何か」という、現在の西洋科学の源流とも言える考察が行われた。それと同様に、[[ギリシア哲学|哲学者]]によって、生物の起源に関する考察も行われた。[[アリストテレス]]は観察や解剖を行ったが、彼の説は「動物は親の体から産まれる以外に物質からも生じることもある」とし、また彼は世界には生命の胚種が広がっており、それが物質を組織して生命体を生じさせると考えていた。それらの見解はその後およそ2,000年間も支持されることになった。<br /> <br /> [[近代]]に入っても[[自然哲学者]]らが考察を行った。さらに[[19世紀]]になり[[科学]]([[自然科学]])が発達を見せると、[[科学者]]たちも同様の考察・研究を行い、生命の起源の仕組みを何とかして科学的に説明しようとする試みが多く行われてきた。現在、科学の領域における[[仮説]]の多くは、[[チャールズ・ダーウィン]]の[[進化論]]を論拠することによって、おそらく最初に単純で原始的な生命が生まれ、より複雑な生命へと変化することが繰り返されたのだろうと推察している。また、[[ヒト]]の誕生(人間の存在)を[[分子生物学]]的に説明するという試みも行われている。<br /> <br /> 現在、地球上の生命の起源に関しては大別すると三つの考え方が存在する。ひとつは、[[超自然]]的現象として説明するものであり、一例を挙げると[[神]]の行為によるもの、とする説である(近似した考えに[[インテリジェント・デザイン]]がある)。第二は地球上での化学進化の結果と考える説である。第三は、宇宙空間には生命の種のようなものが広がっており、それが地球に到来した結果生命が誕生したという説([[パンスペルミア説]])である。現代でも、第一や第三の説を発表する学者は多い。自然科学者の間では一般的には、[[アレクサンドル・オパーリン|オパーリン]]などによる物質進化を想定した仮説([[化学進化説]])が広く受け入れられている&lt;ref&gt;東京化学同人『生化学辞典』「生命の起源」&lt;/ref&gt;。<br /> <br /> しかし、生物が[[無生物|無生物質]]から発生する過程は、自然、実験の両方で未だ観察や再現はされていない。また理論的にも、生命の起源に関しては決定的な解答は得られていない。<br /> <br /> なお自然科学においては、ただ生命の起源と言っても、そこには「生命とは何か(&#039;&#039;&#039;生命の定義&#039;&#039;&#039;)」、「生命はどこから・どのように誕生したのか(狭義の&#039;&#039;&#039;生命の起源&#039;&#039;&#039;)」、「生命はどのように多様性を獲得したのか(&#039;&#039;&#039;種の起源&#039;&#039;&#039;)」、という問題・テーマが関連してくることになる。<br /> <br /> この項では生命起源論を歴史に沿って追うこととし、中でも[[自然哲学]]や[[自然科学]]における様々な学説に重点を置いて説明することにする。<br /> &lt;!--<br /> <br /> === 生命はどこからきたのか(狭義の生命の起源) ===<br /> <br /> 近代に入って発展した[[自然科学]]では{{要出典範囲|[[物理学]]による説明が試みられている。|date=2011-5}} まず[[顕微鏡]]の発明により、動植物の[[細胞]]や[[微生物]]が観察され、すべての生物が細胞からできているという[[細胞説]]が確立され、[[ルイ・パスツール]]らによる[[自然発生説]]の否定により、現在地球上に見られる生物は、生物からしか生まれないことがほぼ証明された。これらの知見により「最初の生命はどこから生じたのか」という問いが、生物学における大きな命題となった。<br /> <br /> 具体的なレベルでは諸説あるものの、原始地球の[[海]]において、[[海水]]に溶けた[[有機物]]の化学進化を通じて生じたとする化学進化説が、現代科学において最も有力な学説とされることが多い。というのは、生物の原子組成が海水のそれと類似しているためである。この、化学進化説で想定されている最初期の生命は[[原始生命体]]と呼ばれる。もっとも、大枠として化学進化説という仮説を採用するとしても、最初のきっかけとなる物質は何であったか、誕生の場所はどこか、などの諸問題に関しては様々な説があり、科学者の見解は一致しているわけではない。また、化学進化説が生物学者・科学者全員に受け入れられているというわけではなく、[[パンスペルミア仮説]]のように地球外で生じた生物に由来するという説の支持者も一定数存在する。そもそも、現時点では生命の誕生を再現することは困難であり、また[[化石]]標本による検証も難しいため、《生命の起源》というテーマは現代の自然科学における最大の難問の一つと言える。<br /> <br /> 生物が作り出し利用している[[アミノ酸]]の[[光学異性体]]の型は、ほぼすべてが左手型であることが知られている([[ホモキラリティー]])。これは、その理由が昔から問題提起されていたことである。最近、宇宙には多数のアミノ酸分子があることと、宇宙放射線を浴びたアミノ酸は右手型のアミノ酸が破壊されることから、地球の生命の元になったアミノ酸は宇宙から降り注いだのではないかとする説が有力になっている。アミノ酸などの有機物が、隕石が海に衝突する際の化学反応で合成できるという発表もある。<br /> <br /> 生命は、進化と多様化を繰り返しており、これは&#039;&#039;&#039;生物進化&#039;&#039;&#039;をさかのぼることで、生命の起源を探るアプローチ([[#生物進化から生命の起源へ]])の有効性を示唆しているともされる。このことから、最初の生命は単純であり、またあらゆる生命は、共通の祖先をもつということが示唆され、現在の自然科学では最初の生命は単純な[[共通祖先]]であったという前提で研究が行われている。現在、[[古細菌]]を含めた好熱菌や極限環境微生物の研究から、生命の起源に近いとされる生物群の傾向が明らかになってきている、ともされる。<br /> --&gt;<br /> <br /> == 神話 ==<br /> 各地の[[神話]]ではしばしば神が世界や生き物を造ったとされる。世界が造られたさまを説明する神話は[[創世神話]]と呼ばれている。<br /> <br /> 例えばユダヤ教の聖書([[旧約聖書]])の『[[創世記]]』では[[天地創造]]が6日間で行われ7日目に神が休息したとされるが、神は3日目に植物を、5日目に魚と鳥を、6日目に獣と家畜そして神に似せた人を造った、とされた。旧約聖書の『創世記』の6章から9章には[[ノアの箱舟]]の物語が描かれている。その物語では、すべての生き物をひとつがいづつ船に乗せた、とされる。これは「別の生物は別に造られた」という考えを暗黙のうちに示している&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;。ユダヤ教の聖書は[[キリスト教]]においても旧約聖書として引き継がれ、これらの生命観・世界観は広くキリスト教圏でも信じられることになった。これら「生命は神による天地創造以来連綿と続いている」とする説は「生命永久説」とも言う&lt;ref name=&quot;iwanami_generatio_aequivoca&quot; &gt;『岩波生物学事典』 第四版 p.575「自然発生」&lt;/ref&gt;。<br /> <br /> == アリストテレスの説 ==<br /> [[古代ギリシア]]においては、神話とは異なった考え方が行われるようになり、[[哲学]]が行われるようになったとされる。「[[アルケー]]」つまり万物の起源・根源はなにか、という考察が行われ、[[哲学者]]によって、生物の起源に関する考察も行われた。[[紀元前4世紀]]の[[アリストテレス]]の時代には、すでに自然の観察や[[解剖]]に基づいて大量の知識が集積されていた&lt;ref name=&quot;noda_two&quot;&gt;野田春彦『生命の起源』培風館、1996年、「第二章」&lt;/ref&gt;。[[古代ギリシア]]では動物が基本的に親の体から産まれることも、[[植物]]が基本的に[[種子]]から生まれることも知られていた。<br /> <br /> 生命の起源に関する最初の学説はアリストテレスが唱えたものだとされている。紀元前4世紀ころの[[アリストテレス]]は、様々な動物に関して詳細な[[観察]]や解剖をした結果、「生物は[[親]]から生まれるものもあるが、物質から一挙に生ずるものもある&lt;ref name=&quot;h_pedia_shizenhassei&quot;&gt;『世界大百科事典』平凡社、1988「自然発生説」&lt;/ref&gt;」と考え、自著『[[動物誌 (アリストテレス)|動物誌]]』や『動物発生論』において、[[ミツバチ]]や[[ホタル]]は[[草]]の[[露]]から、ウナギ・エビなどは海底の泥から生じるなどと記述した。現代の科学史では一般にこれを「[[自然発生説]]」と呼んでいる。なお、アリストテレスは、世界には生命の基となる「生命の胚種(一種の[[種子]])」が広がっており、この生命の胚種が物質を組織して生命を形作る、と考えた。これは「胚種説」と呼ばれる。<br /> <br /> == 自然発生説をめぐる研究の歴史 ==<br /> [[File:Esperimento abiogenesi.jpg|thumb|right|220px|レディのビンと魚を用いた実験の再現図]]<br /> === パラケルスス、ヘルモント ===<br /> 16世紀から17世紀にかけて、[[パラケルスス]]と[[ヤン・ファン・ヘルモント]]は、[[ネズミ]]・[[カエル]]・[[ウナギ]]などが無生物から発生するとして、彼らなりの[[実験]]的根拠を主張しつつ、その[[処方]]を示した&lt;ref name=&quot;iwanami_generatio_aequivoca&quot; /&gt;。<br /> <br /> === レディの実験 ===<br /> 17世紀、患者の患部にしばしば[[ウジ]]がわき医師を困らせていたが、[[イタリア]]の[[外科医]][[フランチェスコ・レディ]]は、医療現場での体験をもとに、ウジはハエが寄ってきた時のみに発生していると睨み、[[1665年]]にウジは卵によって生まれ、物質(無生物)からは発生しないことを証明するために以下の実験を行った。<br /> <br /> # 2つの[[瓶|ビン]]の中に[[魚類|魚]]を入れる。<br /> # 一方のビンにはふたをせず、もう一方は布で覆ってふたをする。<br /> # そのまま数日間放置する。<br /> # 結果、ふたをしなかったビンにはウジがわくが、ふたをしたビンにはわかなかった。<br /> <br /> レディはこれによって、ハエのたからない魚にはウジが発生しないことを証明した。もっとも、彼が証明しようとしたことは「ウジはハエが[[卵]]を生むことによって生まれている」ということであって、生命の起源については単純に「生命というのは卵から生じる」と考えていたともされる。また、[[寄生虫]]については自然発生するとしていた&lt;ref name=&quot;iwanami_generatio_aequivoca&quot; /&gt;。<br /> <br /> それを別としてレディの[[実験]]が画期的であったところは、「フタをしたビン」と「しなかったビン」という、それぞれ異なる条件を用意したことにある。この方法は[[対照実験]]と呼ばれ、現在でも応用がなされている。本実験と対照実験の中で違いを見つけていくことは、[[科学的方法]]に基づいたあらゆる実験の基礎とされる。<br /> <br /> === 顕微鏡の発明 ===<br /> [[ファイル:Spallanzani - Dissertazioni di fisica animale e vegetabile, 1780 - 4275441.tif|thumb|right|220px|スパランツァーニの学術論文に描かれた微生物と細胞のイラスト([[1780年]])]]<br /> [[オランダ]]の[[アントニ・ファン・レーウェンフック]] は、手製の[[顕微鏡]]を用いてさまざまな観察を行い、[[1674年]]に[[微生物]]や[[細胞]]の存在を発見したことで、生物学の端緒を創った&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;。微生物を見ることができるようになって、[[腐敗]]や[[発酵]]のように、既に知られ自然に起きているように思えていた現象にも生物の存在が関係していることが明らかになると、そうした微生物は自然発生するのか、それとも種子にあたるものがあるのか、等々の議論が起きることになった&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;。<br /> <br /> === スパランツァーニとニーダムの実験 ===<br /> 18世紀、[[イングランド]]の[[ジョン・ニーダム]]は、肉のスープを加熱した上でビンの中に入れ、[[コルク]]で完全に栓をし、次にこのビンを熱した灰の中で加熱した。そして彼はそこにいる微生物は全て死んだと判断した。だが数日後にこの肉汁を[[顕微鏡]]で観察すると微生物が生じていた。また肉以外にも豆のスープでも同様のことが起きることを確認し、「微生物はスープの中から自然に発生した。生物の自然発生は実験によって証明された」とした。<br /> <br /> その実験を知ったイタリアの[[ラザロ・スパランツァーニ]]は、ニーダムの実験に不備があったと睨んだ。[[1765年]]、フラスコに入れたスープにコルク栓で蓋をしたもの以外に、口を溶かして密封したものを複数作り、さらにそれらをさまざまな長さの時間熱湯にひたして比較する実験を行った。栓をしたものや、密封したが熱湯につける時間が短かったフラスコには微生物が生じたが、密封して熱湯に1時間ほどつけておいたものには発生していなかった。それによって「微生物も物質からは生まれない(自然発生しない)」とした。これによりヨーロッパの[[学会]]で、どちらの説が正しいかについて大論争が巻き起こった。ニーダムは、「スパランツァーニの実験ではフラスコを密封し加熱したため、新鮮な空気が破壊され、微生物が生きられない状態になったのだ。コルクの栓で蓋をした場合は新鮮な空気が入ってくるから微生物が発生できるのだ」と反論した。これにはスパランツァーニもうまく反論できなかった。<br /> <br /> === ラマルクやネーゲリの説 ===<br /> [[フランス]]の[[ジャン=バティスト・ラマルク]]や[[スイス]]の[[カール・ネーゲリ]]は、[[無機物質]]のみから自然発生が行われると説いた&lt;ref&gt;『岩波生物学事典』 第四版 p.575&lt;/ref&gt;。<br /> <br /> === パスツールの実験 ===<br /> [[Image:Coldecygne.svg|thumb|220px|right|パスツールは[[フラスコ#白鳥の首フラスコ|白鳥の首フラスコ]]を2つ用意し、[[対照実験]]を行ったと考えられている。]]<br /> フランスの[[ルイ・パスツール]]は、[[1860年代]]に[[微生物]]の発生について調べるために、[[フラスコ#白鳥の首フラスコ|白鳥の首フラスコ]]を用いた実験系を考案した。実験の概要は以下の通りである。<br /> <br /> # 無処理の肉汁を入れたフラスコを二つ用意する。<br /> # 長くのばしたフラスコの首を白鳥の首状に曲げ、この部分に水が溜まるように加工する。<br /> # 肉汁を入れたフラスコの一方を煮沸する。蒸気は白鳥の首を伝って外部に出る。<br /> # 蒸気の一部が凝集して水になり、首の曲がった部分に溜まりトラップとなる。フラスコ内部はこの段階で無菌となる。<br /> # 煮沸しなかったフラスコでは腐敗が起こるが、煮沸したものでは長期間放置しても腐敗が起きない。<br /> # ただし白鳥の首を折ると腐敗が起こるようになる。<br /> <br /> この実験で、空気中には眼には見えない[[微生物]]([[カビ]]や[[細菌]]の[[胞子]])が多数浮遊していることを証明した。パスツールの成果は見事で、[[微生物学]]の基礎が開かれることになった。この実験で論争は落ち着き、生物は(おおむね)自然発生はしないと見なされるようになった。<br /> <br /> ちなみに、パスツールは&lt;!--{{要出典範囲|あくまで自然発生説を反証する実験を行なっただけであって、|date=2011-5}}--&gt;生命の起源に関する実験は行なっていない。これは、その問題は実験的に証明できるものではないと考えたからだと言われている。<br /> &lt;!--<br /> ウィキペディアは教科書ではない<br /> &lt;small&gt;※ このパスツール自身の実験は、生物の自然発生が非常に起こりにくいことは示したものの、絶対に自然発生が起こらないと証明したわけではない&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;。ひとつには、冒頭の説明とも関わるが、何をもって生命とし何は生命でない、ということが厳密にははっきりしていないからである&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;(例えば、理論的には、現在の地球の生命とは異なった種類・原理の原始的な生命が実験環境下で仮に発生した場合に、果たして実験者がそれを生命なのだと知覚・判別できるのか、という問題がつきまとう)。また、実験というのは何かが起こる、ということは証明できるのだが、「何かが起こらない」と証明することは不可能であり&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;、例えば1000回の実験で起きなかったことが、1001回目でひょっこり起きるということはある&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;。パスツールの実験の回数はそこまで多くはなかったはずである&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;。ただし、その後に全世界で製造された缶詰の数は膨大で、それらのほとんどは腐敗しないで保存され消費されたのだから、それを一種の膨大な数の追試と見なせば、(多少乱暴ではあるが)自然発生する可能性は非常に小さいと示されている、と考えることも可能である&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;。ただし、実際には缶詰の中身が腐敗していることがまれにある&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;。腐敗したということは、当然何らかの微生物が中にいた、ということになるのだが、それを科学的にどう解釈するかが問題になってくる&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;。理論的に言えば、腐敗した缶詰のいくつかには自然発生したものが混じっている可能性がある&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;(まるで冗談のように聞こえるかも知れないが、理論的にはそうなのである)。もしも仮にそうした腐敗した缶詰の中から、現在の地球の生物とは異種の生物が見つかれば、(決して冗談ではなくて)生物学的には非常に貴重な試料となる&lt;ref name=&quot;noda_two&quot; /&gt;&lt;ref&gt;注:もしも「こうした缶詰の中の環境で生物が発生する可能性は全く無い」などと頑強に否定してしまうと、論理的には、「化学進化説(有機物が存在する環境で生物が発生したという仮説)も可能性としてあり得ない」と主張してしまうことにつながる面もあり、科学的にはその意味でもよろしくない。&lt;/ref&gt;。&lt;/small&gt;<br /> <br /> これによって自然発生説を否定する上で決定的な証拠が提示され、アリストテレス以来の論争には決着がついた{{要出典|date=2011-5}}。{{要出典範囲|この段階で初めて、生命の起源に関する科学的な論争が始まった。|date=2011-5}}--&gt;<br /> <br /> === ヘッケルの指摘 ===<br /> [[エルンスト・ヘッケル]]は、19世紀後半までの実験的研究が全て、有機物質の分解物を含む液中での自然発生を扱っていたものであったと指摘して、これを「プラスモゴニー(plasmogonie)」と呼び、その概念に対して無機溶液中での生命発生という概念を「オートゴニー(autogonie)」と呼んだ&lt;ref name=&quot;iwanami_generatio_aequivoca&quot; /&gt;。<br /> <br /> == 化学進化説 ==<br /> [[ファイル:Aleksandr Oparin and Andrei Kursanov in enzymology laboratory 1938.jpg|サムネイル|右|化学進化説の提唱者、オパーリン(右)]]<br /> 「かつて地球上に生命が誕生するまでは地球上には有機物は存在しなかったはずなので、最初に生じたのは無機栄養微生物だったはずだ」と考えられていた時代があった&lt;ref name=&quot;iwanami_origin&quot; /&gt;。<br /> <br /> だが、[[20世紀]]に入り、最初の生命の発生以前に有機物が蓄積していたはずだ、と考える学者が出てきた。これを最初に唱えたのは[[ソビエト連邦|ソ連]]の[[アレクサンドル・オパーリン]]で、[[1922年]]に著書『地球上における生命の起源』において「[[無機物]]から[[有機物]]が蓄積され、有機物の反応によって生命が誕生した」とする[[仮説]]を立てた。これを[[化学進化説]]と呼ぶ。彼の説は「スープ説」、「[[コアセルベート]]説」等とも呼ばれている。化学進化説は最も理解が簡明かつ、基本的な生命発生のプロセスであり、現在の自然科学でも広く受け入れられている。これらの細かなプロセスごとに様々な[[仮説]]が提示されているが、その基本は化学進化に依る。オパーリンの説による考察は以下の要点にまとめられる。<br /> <br /> # 原始地球の構成物質である多くの[[無機物]]から、低分子[[有機物]]が生じる。<br /> # 低分子有機物は互いに重合して高分子有機物を形成する。<br /> # 原始[[海洋]]は即ち、こうした有機物の蓄積も見られる「有機的スープ」である。<br /> # こうした[[原始海洋]]の中で、[[脂質]]が水中で[[ミセル]]化した高分子集合体([[コアセルベート]])が誕生する。<br /> # コアセルベートは互いにくっついたり離れたり分裂したりして、[[アメーバ]]のように振る舞う。<br /> # コアセルベートが有機物を取り込んでいく中で最初の生命が誕生し、優れた[[代謝|代謝系]]を有するものだけが生残していった。<br /> <br /> パスツール以降オパーリンがこの説を提唱するまで、生命の起源に関する考察や実験が行われたことはなく、生命の起源に対する化学的考察のさきがけとなった。この化学進化説を基盤として、生命の起源に関する様々な考察や実験が20世紀に展開されることとなる。なお、同説で論じられている初期の生命は有機物を取り込み代謝していることから、[[従属栄養生物]]であると考えられている([[栄養的分類]]を参照)。<br /> <br /> 有機物の生成、蓄積を説明する実験や説としては、[[ユーリー-ミラーの実験|ユーリーとミラーによる実験]]に始まり、[[ジョン・バーナル]]らによる[[表面代謝説]]や、[[彗星]]からもたらされた、とする説などがある。<br /> <br /> === ユーリー-ミラーの実験 ===<br /> [[Image:Miller-Urey_experiment_JP.png|thumb|280px|right|[[ユーリー-ミラーの実験]]の概念図]]<br /> オパーリンの唱えた化学進化説ではその第一段階として「窒素誘導体の形成」が行なわれると仮説していた。それを実験的に検証したのが[[1953年]]、[[シカゴ大学]]の[[ハロルド・ユーリー]]の研究室に属していた[[スタンリー・ミラー]]の行なった実験である。<br /> <br /> ユーリー-ミラーの実験の趣旨は以下の通りである。<br /> # 実験当時、原始地球の大気組成と考えられていた[[メタン]]、[[水素]]、[[アンモニア]]を完全に無菌化したガラスチューブに入れる。<br /> # それらのガスを、水を熱した水蒸気でガラスチューブ内を循環させる。<br /> # 水蒸気とガスが混合している部分で火花[[放電]](6万[[ボルト (単位)|V]])を行う(つまり[[雷]]が有機化の反応に関係していたと考えている)。<br /> # 1週間後、ガラスチューブ内の水中に[[アミノ酸]]が生じていた。<br /> この1週間の間に、[[アルデヒド]]や[[青酸]]などが発生し、アミノ酸の生成に寄与したと考えられている。<br /> ユーリー-ミラーの実験の応用として、放電や加熱以外にも、様々なエネルギー源([[紫外線]]、[[放射線]]など)が試験され、その多くの実験が有機物合成に肯定的な結果を示したという。<br /> <br /> しかしながら、[[アポロ計画]]によって持ち帰られた[[月の石]]の解析結果から、地球誕生初期には[[隕石]]などの衝突熱により、地表は[[マグマ]]の海ともいえる状態にあり、原始大気の組成は[[二酸化炭素]]、[[窒素]]、水蒸気と言った現在の火山ガスに近い酸化的なガスに満たされていたという説が有力になった&lt;ref&gt;J. F. Kasting, Earth&#039;s early atmosphere,Science 12 February 1993: Vol. 259 no. 5097 pp. 920-926&lt;/ref&gt;。すなわち、還元的環境を前提としたユーリー-ミラーの実験は、地球における有機物の誕生を再現したものとは言えないことになった&lt;ref&gt;Schoph, J. W., ed. Major Events in the History of Life. Boston, Jones and Bartlett Publishers, 1992. p.12&lt;/ref&gt;。<br /> <br /> === 新たな有機物生成過程 ===<br /> 化学進化の第一段階である有機物合成には、当時の地球大気を再現していないユーリー-ミラーの実験に代わる過程が必要になるが、それには以下の様な過程が明らかになっている。<br /> <br /> ;衝突によるアミノ酸の合成<br /> :当時の地球には隕石が大量に降り注いでいたことが分かっている。それらの多くには鉄や炭素が含まれていて、地球への衝突の際に炭素や窒素が還元され、アミノ酸が合成されることが明らかになった&lt;ref&gt;Furukawa et al., Biomolecule formation by oceanic impacts on early Earth. Nature Geoscience, 2 (2009), 62-66&lt;/ref&gt;&lt;ref&gt;http://www.natureasia.com/ja-jp/research/highlight/853&lt;/ref&gt;。彗星の衝突でも同じように合成されることが明らかになった&lt;ref&gt;http://www.newscientist.com/article/dn24199-crack-a-comet-to-spawn-the-ingredients-of-life.html#.VN62LsIcSHt&lt;/ref&gt;。<br /> ;地球外からのアミノ酸の飛来<br /> :宇宙から飛来する[[隕石]]の中には多くの有機物が含まれており、アミノ酸など生命を構成するものも見られる。例として[[1969年]]、[[オーストラリア]]の[[メルボルン]]北方に落下した[[マーチソン隕石]](炭素質コンドライトと呼ばれる)から、アミノ酸、炭化水素、核酸塩基などの有機化合物、脂質で包まれた細胞膜に似た泡が発見されている&lt;ref&gt;{{Cite book|和書|author=[[池谷仙之]]、[[北里洋]]|title=地球生物学―地球と生命の進化|year=2004|publisher=[[東京大学出版会]]|isbn=978-4-130627-11-5|page=81}}&lt;/ref&gt;。分析技術の発達により、これらの隕石中のアミノ酸が[[ホモキラリティー]]を持つことも確認された。さらに彗星中のチリにもアミノ酸が存在することも確認されている&lt;ref&gt;http://www.nasa.gov/mission_pages/stardust/news/stardust_amino_acid.html&lt;/ref&gt;。これは地球上で汚染されたものであるという可能性が捨てきれないが、[[アメリカ航空宇宙局|NASA]]などの研究チームが[[南極大陸|南極]]で採取した隕石を調べたところ、DNAの基となる物質[[アデニン]]と[[グアニン]]、生体内の筋肉組織に含まれる[[ヒポキサンチン]]と[[キサンチン]]が見つかったため、この説を裏付けることとなった&lt;ref&gt;http://www.cnn.co.jp/fringe/30003666.html&lt;/ref&gt;。&lt;ref&gt;Callahan et al., PANS vol. 108 no. 34, 13995–13998&lt;/ref&gt;<br /> <br /> === 表面代謝説 ===<br /> [[Image:Pyrite.jpg|220px|thumb|[[黄鉄鉱]]の表面での[[ギ酸]]生成は[[発エルゴン反応]](自発反応)である]]<br /> [[1959年]]、[[ジョン・バーナル]]によって「[[粘土]]の[[界面]]上でアミノ酸重合反応が起きる」とした「[[粘土説]]」が提唱された。何らかの界面は化学反応が起き易くなっており、化学反応の触媒としての機能を界面が有することは当時から良く知られていた(詳しくは[[酵素]]の項を参照)。この説自体は、[[赤堀四郎]]によって提唱された「[[ポリグリシン説]]」を基にしている。こうした界面上で有機物が発生し、それらが[[ポリマー]]に進化していく様子をさらに具体的に論じたのが、[[ドイツ]]の[[弁理士]]ギュンター・ヴェヒターショイザー(Günter Wächtershäuser)が[[1988年]]に論文で発表した「[[表面代謝説]]」である&lt;ref&gt;{{Cite book|和書 |author = [[長沼毅]], [[井田茂]] |year = 2014 |title = 地球外生命 われわれは孤独か |publisher = [[岩波書店]] |page = 51 |isbn = 978-4-00-431469-1}}&lt;/ref&gt;。主な趣旨は以下の通り。<br /> <br /> # [[黄鉄鉱]](FeS&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)表面で有機物の重合反応を含めたあらゆる化学反応が発生した。<br /> # 初期の生命は単位膜によって覆われず、黄鉄鉱表面に存在する[[代謝]]系が生命であった。<br /> # 黄鉄鉱界面上に発生した代謝系は、独立栄養的(二酸化炭素などの[[無機化合物]]を炭素源とする)生物であり、最初に生まれた生命は[[栄養的分類|独立栄養生物]]である。<br /> # 黄鉄鉱界面上で発生した[[イソプレノイドアルコール]]は、[[古細菌]][[脂質]]を構成する物であり、単位膜によって覆われた最初の生命は古細菌である。<br /> <br /> ほか、多くの主張が見られるが、単位膜系を有しない点、自己複製能力を有しない点で、表面代謝説は生命の定義から逸脱する。しかし、生命の定義というものを再認識させたと言う点で興味深い主張である。<br /> <br /> 化学進化説の主張によると、初期の生命体は有機物スープを資化していった従属栄養生物だったが、表面代謝説では[[炭酸固定]]を行なった独立栄養生物であるとの主張がなされている。その証拠として、以下のギ酸生成式があげられる。<br /> * [[二酸化炭素|CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;]] + [[水素|H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;]] → [[ギ酸|HCOOH]]([[標準自由エネルギー変化|G&lt;sub&gt;0&lt;/sub&gt;&#039;]]= 30.2kJ/mol)<br /> * [[硫化鉄|FeS]] + [[硫化水素|H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;S]] + CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; → FeS&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; + [[水|H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O]] + HCOOH(G&lt;sub&gt;0&lt;/sub&gt;&#039;= -11.7kJ/mol)<br /> <br /> 1行目は[[吸エルゴン反応]](非自発反応)であり、エネルギーの外部からの投入を要求する。2行目は黄鉄鉱上でのギ酸生成反応であるが、これは[[発エルゴン反応]](自発反応)であり、黄鉄鉱上で有機物の生成がおきやすいことを示している。<br /> <br /> さらに、こうした有機物生成反応のみならず[[グリセルアルデヒド-3-リン酸]]および[[ジヒドロキシアセトンリン酸]]は、[[リン酸]]基(負に荷電している)が黄鉄鉱界面(正に荷電)に吸着され、配向を保ったお互いの分子が重合するという反応が発生し、生成物としてリン酸トリボースという、そのまま[[デオキシリボ核酸|DNA]]や[[リボ核酸|RNA]]の材料となる糖新生反応が起きる。このトリボースにイミダゾール環である[[プリン (化学)|プリン]]、[[ピリミジン]]塩基が結合することによりTNA(トリボ核酸)が生成し、DNAやRNAの雛形となる。グリセロリン酸を基点として各種[[アミノ酸]]が生じるモデルも提唱されている。<br /> <br /> 膜脂質については、前述のイソプレイノイドアルコールの生成モデルがある。イソプレノイドアルコールは脂肪酸に比べて、界面に吸着しやすいため重合反応が見られる。極性脂質誕生以降、ある濃度で脂質がミセル化し、同時に生じたRNA、DNA、タンパク質なども同時に遊離し、そうしたミセル化した脂質の袋こそが、祖先型の古細菌であるとヴェヒターショイザーは主張している。<br /> <br /> 表面代謝説は、一見非常に理論的で明快な結論を引き出しているようだが、以下の説明が不十分であるために不完全な理論であると言える。<br /> <br /> # 古細菌から[[真正細菌]]への分化の原因。<br /> # [[転写 (生物学)|転写]]、[[翻訳 (生物学)|翻訳]]の成立。<br /> # [[能動輸送]]系の成立。<br /> # 溶媒中で効率の良い触媒([[酵素]])の形成過程。<br /> <br /> しかしながら表面代謝説は[[深海熱水孔]]周辺に黄鉄鉱が多く見られることから、熱水孔を生命の起源と支持する学者の間では人気のある仮説の1つである。事実、黄鉄鉱上で酵素の関与無しに代謝系が生じる可能性を示唆した点は非常に興味深い。また、生命の定義にも議論を投げかけた点において、生命の起源に関する説得力ある仮説として支持され続けている。<br /> <br /> == ワールド仮説 ==<br /> [[デオキシリボ核酸|DNA]]を遺伝情報保存、[[リボ核酸|RNA]]を仲介として、[[蛋白質|タンパク質]]を発現とする流れである[[セントラルドグマ]]は、一部の[[ウイルス]]の場合を除いて、全ての生物に当てはまる。1950年代から、化学進化後の最初の生命でこれら3つの物質のいずれが雛形となったのかが論じられてきた。そうした説の名称が[[DNAワールド仮説]]、[[RNAワールド仮説]]、[[プロテインワールド仮説]]である。<br /> <br /> この3つの説を統一するような見解は得られておらず、情報の保存、触媒作用を争点にいまだ論争が絶えない。なお、これらの説を一部融合させたDNA-プロテインワールド仮説のような説も存在する。<br /> <br /> === DNAワールド仮説 ===<br /> セントラルドグマが生命誕生以来、原則的なものであれば、まずはじめに設計図が存在していたと考えるべきであるが、DNAワールド支持者はRNAやプロテインワールドに比べて分が悪い。なぜならDNAは触媒能力を有しないとされていたからである。<br /> <br /> [[2004年]]にDNA分子を連結させるDNA[[リガーゼ]]機能を持つ「デオキシリボザイム」が発見された&lt;ref&gt;Sreedhara, A., Li, Y. &amp; Breaker, R. R. J. Am. Chem. Soc. 126, 3454-3460&lt;/ref&gt;。デオキシリボザイムは、遺伝情報の安定性と触媒能力を有するが、触媒効率は非常に低い。触媒効率の高いそれが発見されれば、DNAワールド仮説の復権が期待できると思われる。<br /> <br /> === RNAワールド仮説 ===<br /> {{Main|RNAワールド}}<br /> &#039;&#039;&#039;RNAワールド仮説&#039;&#039;&#039;は、「&#039;&#039;&#039;初期の生命はRNAを基礎としており、後にDNAにとって替わられた&#039;&#039;&#039;」とするものである。[[1981年]]、[[トーマス・チェック]]らによって発見された触媒作用を有するRNAである「[[リボザイム]]」がその根底にある。また、[[レトロウイルス]]による[[逆転写酵素]]の発見もその拍車となった。RNAワールド仮説の趣旨は以下の通りである。<br /> <br /> # RNAは自己[[スプライシング]]や[[rRNA]]の例もあり、自ら触媒作用を有している。<br /> # RNAはRNAウイルスにおいては遺伝情報の保存に役割を果たしている。<br /> # RNAはDNAに比べて変異導入率が高く、進化速度は速い。<br /> <br /> RNA自体が触媒作用と遺伝情報の保存の両者をになう点は、生物学者に大きなインパクトを与え、RNAワールド仮説は、いまだ生命の起源の論争の中でも主たる考察であると言える。しかしながら、RNAワールドを否定する意見としては、以下の点があげられる。<br /> <br /> # リボザイムの持つ自己複製能力は、それ自体では存在しない。<br /> # リボザイムの触媒能力はタンパク質のそれに比べてきわめて低く、特異性も存在しない。<br /> # RNAは分子構造が不安定であり、初期の地球に多量に存在したであろう、紫外線や宇宙線によって容易に分解を受ける。<br /> <br /> しかし、特異性に関しては近年ではハンマーヘッド型リボザイムを筆頭に顕著な改善が認められる。<br /> <br /> === プロテインワールド仮説 ===<br /> 「タンパク質がまずはじめに存在し、その後タンパク質の有する情報がRNAおよびDNAに伝えられた」とする仮説である。RNAワールド仮説と双璧をなす生命の起源に関する考察のひとつであり、近年プロテインワールドを支持する化学進化の実験結果が多く得られている。プロテインワールド仮説の趣旨は以下の通りである。<br /> <br /> # タンパク質は生命反応のあらゆる触媒をになっており、代謝系を有する生命には必須である。<br /> # 20種類の[[アミノ酸]]から構成されており、多様性に富んでいる。<br /> # セントラルドグマのあらゆる反応に酵素の触媒は関与している。<br /> # ユーリー-ミラーの実験で生じた、4種のアミノ酸(グリシン、アラニン、アスパラギン酸、バリン)を重合させたペプチドは触媒活性を有している([[GADV仮説]])。<br /> # さらにそれらのアミノ酸の対応コドンはいずれも[[グアニン|G]]からはじまるものであり、アミノ酸配列からDNA、RNAに情報が伝達された痕跡であると考えられる([[GNC仮説]])。<br /> <br /> GADV仮説は、[[奈良女子大学]]教授の池原健二によって提唱された、プロテインワールド仮説を支持する新説である。この説により、プロテインワールド仮説がより重みを増したと言える。しかしながら、これにも以下の反証があげられる。<br /> <br /> # ペプチドには自己複製能力が存在しない。<br /> # タンパク質もRNAほどではないが、分子構造が不安定である。<br /> # ランダムに重合したアミノ酸から特定の[[コンフォメーション]]を有する[[酵素]]等が自然に出来上がるとは考えにくい([[無限の猿定理|サルが適当に打ったタイプはシェークスピアとなるか?]])。<br /> <br /> 第一の点に関しては鋳型とモノマーを材料としたポリマライゼーションのみを自己複製とするなら指摘の通りだが、広義の自己複製ならその限りではない。<br /> <br /> == パンスペルミア説 ==<br /> {{main|パンスペルミア説}}<br /> <br /> 「宇宙空間には生命の種が広がっている」「最初の生命は宇宙からやってきた(=地球そのもので生命が生まれたのではない)」とする仮説である。この説の原型となる考え自体は[[1787年]]にスパランツァーニによって唱えられていた。<br /> <br /> [[1906年]]に[[スヴァンテ・アレニウス]]によって提唱され、この名が与えられた。彼は「生命の起源は地球本来のものではなく、他の天体で発生した微生物の[[芽胞]]が宇宙空間を飛来して地球に到達したものである」と述べた。この説の有名な支持者としては、DNA二重螺旋で有名な[[フランシス・クリック]]ほか、物理学者・SF作家の[[フレッド・ホイル]]がいる。<br /> <br /> &lt;!--<br /> この説は化学進化と同様現在でも支持されている学説の一つである。この説を支持する点は主に以下の通りである{{要出典|date=2010年3月}}<br /> <br /> <br /> # 38億年前の地層から[[真正細菌]]らしきものの[[化石]]が発見されている。地球誕生から数億年でこのようなあらゆる生理活性、自己複製能力、膜構造らしきものを有する生命体が発生したとは考えにくい。パンスペルミア説では有機物から生命体に至るまでの期間に猶予が持てる{{要出典|date=2010年3月}}。<br /> # 地球の原始大気は酸化的なものであり、グリシンなどのアミノ酸が合成されにくいが、地球外にはユーリー-ミラーの実験に相当する還元的な環境があったかもしれない{{要出典|date=2010年3月}}。<br /> <br /> 他にも多くの主張が見られるが、多くは[[サイエンス・フィクション|SF]]と科学の境界領域に属するため、割愛する。特に、地球誕生後数億年で生命体が発生したと言う点で、パンスペルミア仮説が支持されることが多い{{要出典|date=2011-5}}&lt;ref&gt;{{要出典範囲|だが、この数億年は生命の発生にとって短いのか、長いのか、その辺りの論証がなされない以上、パンスペルミア仮説の妥当性を判断するのは難しいと言える。|date=2011-5}}&lt;/ref&gt;。<br /> <br /> [[2011年]]、日本の[[海洋研究開発機構]]で、[[大腸菌]]など、5種類の[[細菌]]を超遠心機にかけ、超[[重力]]下での生物への影響を調べる実験が行われた。その結果、5種とも数千から数万Gの重力の下でも正常に増殖することが確かめられ、中には40万3627Gもの重力下でも生育した種もあった。地球に落下する[[隕石]]の加速度は最大30万Gに達すると予測されており、この実験は、パンスペルミア仮説の証明とはならないが、このような環境を生き延びる可能性を示している&lt;ref&gt;http://news.nationalgeographic.com/news/2011/04/110425-gravity-extreme-bacteria-e-coli-alien-life-space-science&lt;/ref&gt;。<br /> <br /> 「これらがP説を支持する状況証拠だ」と述べている論文や書籍を挙げておいたほうがよい。論者によって、組み合わせが異なっているのでは。万一、パンスペルミア説の論文のどれにも挙げられていない要素を、投稿者が勝手に「支持する証拠だ」として挙げて、結びつけてしまうと、[[Wikipedia:独自の研究]]になってしまうので、原則的に、ひとつひとつの支持する状況証拠に、出典としてパンスペルミア説を主張する論文や書籍を示すべきでしょう。--&gt;<br /> <br /> == 生物進化から生命の起源へのアプローチ ==<br /> [[Image:Tree of life ja.svg|280px|thumb|全生物を対象にした系統樹。3つの[[ドメイン (分類学)|ドメイン]]を3色で表している。青が[[真正細菌]]、赤が[[真核生物]]、緑が[[古細菌]]、真ん中付近が[[共通祖先]]]]<br /> 化学進化説に関する考察や実験は、無機物から生命への進化を論じたものであり、[[1980年代]]まではそのような流れが支配的であった。[[1977年]]、[[カール・ウーズ]]らによって第3の[[ドメイン (分類学)|ドメイン]]として[[古細菌]]が提案されると、これを含めた[[好熱菌]]や[[極限環境微生物]]の研究が進行した。これらの研究から、生命の起源に近いとされる生物群の傾向が明らかになってきた。これにより生物進化から生命の起源を探るというアプローチが可能となった。<br /> <br /> 生命誕生以降の生物進化から生命の起源を探る試みは、化学進化説とは異なり非常に多くの生命のサンプルを要した。多くのサンプルを用いながら、[[真正細菌]]、古細菌、[[真核生物]]の[[系統樹]]を描くことから、そうした試みが始まったと言える。進化系統樹を描く試みは従来、低分子のタンパク質アミノ酸配列([[フェレドキシン]]、[[シトクロム|シトクロムc]]など)を元にしたものが多かったが、[[デオキシリボ核酸|DNA]][[シークエンシング]]法や[[ポリメラーゼ連鎖反応|PCR]]法の確立などにより、より大きなデータを取り扱うことが可能になってきた。16S rRNA系統解析によれば、共通祖先に近い原始的な生物は好熱性を示すものが多く見られることが判った{{要出典|date=2011年9月}}。 しかし、最初の生物がどのようなものであったかが明らかになるには、なお研究中である。<br /> &lt;!--<br /> 冗長<br /> 例えば、真正細菌の根に一番近いのは&#039;&#039;Aquifex&#039;&#039;属(超好熱性水素細菌)や&#039;&#039;Thermotoga&#039;&#039;属(超好熱性水素細菌)である。そして古細菌は真正細菌に比べて系統樹の長さが短く(進化速度が遅く)原始的な性質を反映したが、根に近いものは好熱性のものにしめられていた(&#039;&#039;Thermococcus&#039;&#039;属、&#039;&#039;Thermoproteus&#039;&#039;属など)。また、好熱菌は概してゲノムサイズが小さい傾向にあり、これは「共通祖先のゲノムサイズも小さいものであった」ことを示唆している。<br /> <br /> 3ドメイン分子系統樹の共通祖先はある時期に真正細菌および古細菌に分岐したことを示しているが、その祖先がいずれの性質を示していたのかと言う命題に対しては中立的である。真正細菌および古細菌は同じ[[原核生物]]であるものの、[[生体膜]][[脂質]]の構造や[[転写]]、[[翻訳]]機構などの相違により、別系統の生物と言わざるを得ない。どのようにして、なぜ共通祖先が真正細菌と古細菌に分かれたのかは、今なお判明していない研究上の課題である([[物理学の未解決問題]])。<br /> <br /> なお、系統樹を用いた共通祖先を探る試みは定量的であるものの、別の遺伝子を使用すると時として真正細菌の枝の中に古細菌が入ったり、真核生物の枝の中に古細菌が入ったりと、統一的な見解が得られているわけではない。これは、[[遺伝子の水平伝播]]が盛んに起こっていると考えられている原核生物間の遺伝子のやり取りが影響していると考えられており、系統樹のみに依存すると本質を見誤ることを示唆している([[系統樹]]を参照)。<br /> <br /> &#039;&#039;古細菌、真正細菌の[[細胞内共生説]]、原始生命体のゲノムサイズや性質については[[原始生命体]]の項を参照してください。&#039;&#039;<br /> --&gt;<br /> <br /> === 化学合成独立栄養生物群の世界 ===<br /> 生命の起源の考察の中で、「最初の生命は独立栄養的か従属栄養的か(炭素源は無機化合物であるかどうか)」という論争は絶えない。[[1970年代]]に[[深海熱水孔]]([[熱水噴出孔]])が[[アルビン号]]によって発見されて以降、独立栄養生物を支持する説がいくつか上がってきている。<br /> <br /> 深海熱水孔の発見は当時、[[深海]]はほとんど生物の存在しない世界であるとされていた学説を一変するものであった。太陽エネルギーの存在しない深海で、原核生物や[[多細胞生物]]を含めた真核生物が独自の[[生態系]]を形成している様子は、多くの学者を驚かせた。地上の生態系は、[[植物]]が一次生産者となり、[[動物]]を消費者、細菌や菌を分解者とする太陽エネルギーに依存した物質の流れが基本である。しかしながら深海熱水孔においては、熱水孔から排出される還元物質を酸化しながら[[炭酸固定]]をしている化学合成独立栄養生物([[硫黄酸化細菌]]など)が一次生産者であった。こうした、太陽エネルギーに依存しない生態系の発見から、生命の起源は還元的物質が地球内部から発生する深海熱水孔に由来するのではという説が現れるのは自明の理であった。<br /> <br /> [[ロンドン大学]][[ユニヴァーシティ・カレッジ・ロンドン|UCL]]の研究チームは、[[カナダ]]の[[ケベック州]]で採取した岩石中にある微細な筒状・繊維状構造物が、熱水噴出孔により活動していた生命の痕跡である可能性があると、『[[ネイチャー]]』[[2017年]][[3月2日]]号で発表した。生命の痕跡としては最古級(42億8000万年前~37億7000万年前)と推定しているが、これら構造物の成因や年代については異論もある&lt;ref&gt;{{Cite news|url=http://style.nikkei.com/article/DGXMZO13811130Y7A300C1000000?channel=DF130120166020|title=約40億年前の生命か 地球最古の化石発見に異論も|work=|publisher=『[[ナショナルジオグラフィック]]日本版』、[[日本経済新聞]]電子版|date=2017年3月20日}}&lt;/ref&gt;。 <br /> <br /> 日本の[[海洋研究開発機構]]と[[理化学研究所]]は、深海熱水孔の周囲で微弱な[[電流]]を確認し、これが生命を発生させる役割を果たした可能性があるとの研究結果を2017年5月に発表した&lt;ref&gt;{{Cite news|url=https://mainichi.jp/articles/20170507/k00/00m/040/113000c|title=熱水噴出孔 周囲で電流確認 有機物に影響、生命誕生か|work=|publisher=[[毎日新聞]]朝刊|date=2017年5月7日}}&lt;/ref&gt;。<br /> <br /> また、深海熱水孔のみならず、海底あるいは地上を掘削すると地下5km程度まで化学合成独立栄養細菌群の支配的な生物圏が存在することが明らかになった。これが「[[地下生物圏]]」の発見であり、地下数kmで発生した化学合成独立栄養生物を生命の起源とする新たな説も現れている。<br /> <br /> == 脚注 ==<br /> {{脚注ヘルプ}}<br /> {{Reflist}}<br /> <br /> == 参考文献 ==<br /> *野田春彦『生命の起源』培風館、1996年<br /> <br /> {{参照方法|section=1|date=2011-5}}<br /> * Lee DH, Granja JR, Martinez JA, Severin K, Ghadri MR. 1996. A self-replicating peptide. Nature. 382: 525-528.<br /> * オパーリン『生命の起原-生命の生成と初期の発展』石本真 訳 (1958)、岩波書店<br /> * 江上 不二夫・M. カルビン『化学進化-宇宙における生命の起原への分子進化』(1970) 東京化学同人<br /> * 原田 馨 『生命の起源-化学進化からのアプローチ』(1977) UPバイオロジー<br /> * A. G. ケアンズ・スミス『生命の起源を解く七つの鍵』石川 統 訳 (1987) 岩波書店<br /> * 柳川弘志『生命の起源を探る』(1989) 岩波新書 <br /> * 大島泰郎『生命は熱水から始まった』(1995) 東京化学同人<br /> * 酒井均 『地球と生命の起源』(1999) ブルーバックス<br /> * 嶺重 慎 小久保 英一郎『宇宙と生命の起源-ビッグバンから人類誕生まで 』(2004) 岩波ジュニア新書<br /> * 大谷 栄治・掛川 武『地球・生命-その起源と進化 』(2005) 共立出版<br /> * 中沢 弘基 『生命の起源・地球が書いたシナリオ』(2006) 新日本出版社<br /> * 小林 憲正 『アストロバイオロジー、宇宙が語る〈生命の起源〉』(2008) 岩波科学ライブラリー<br /> * ニック・レーン、『生命の跳躍-進化の10大発明』斉藤隆央 訳 (2010)、みすず書房<br /> * 池原健二、『GADV仮説 生命起源を問い直す』 (2006)、京都大学学術出版会<br /> <br /> == 関連項目 ==<br /> &lt;!-- {{Commonscat|Abiogenesis}} --&gt;<br /> * [[生物]] - [[生物学上の未解決問題]] - [[人工生命]]<br /> * [[自然発生説]]<br /> * [[化学進化説]]<br /> ** [[バシビウス]] - [[コアセルベート]] - [[ユーリー-ミラーの実験]] - [[ホモキラリティー]] - [[表面代謝説]]<br /> ** [[化学進化]] - [[原始生命体]] - [[共通祖先]] - [[真正細菌]]と[[古細菌]]<br /> ** [[セントラルドグマ]] - [[DNAワールド仮説]]、[[RNAワールド仮説]]、[[プロテインワールド仮説]]<br /> ** [[宇宙化学]] - [[隕石]] - [[アラン・ヒルズ84001]] - [[マーチソン隕石]] - [[パンスペルミア説]]<br /> ** [[地球外生命]] - [[ハビタブルゾーン]] - [[人間原理]]<br /> * [[インテリジェント・デザイン]]<br /> * [[複雑系]]<br /> ** [[散逸構造]]<br /> ** [[自己組織化]]<br /> ** [[創発]]<br /> ** [[セル・オートマトン]]<br /> * [[宇宙の終焉]]<br /> * [[生命の起原および進化学会]]<br /> * [[極限環境生物学会]]<br /> * [[GNC仮説]]<br /> <br /> == 外部リンク ==<br /> * [http://web.snauka.ru/en/issues/2013/12/30018 Zlobin, A.E. (2013). Tunguska similar impacts and origin of life. &#039;&#039;Modern scientific researches and innovations&#039;&#039;. No.12]<br /> <br /> {{自然}}<br /> {{DEFAULTSORT:せいめいのきけん}}<br /> [[Category:地球史]]<br /> [[Category:生物学]]<br /> [[Category:生物学史]]<br /> [[Category:進化]]<br /> [[Category:起源・発祥]]<br /> [[Category:進化生物学]]<br /> [[Category:生命の起源|*]]</div> 153.201.109.39
Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/extensions/HeadScript/HeadScript.php:3) in /home/users/1/sub.jp-asate/web/wiki/includes/WebResponse.php on line 46