本日発表された新たな研究によると、地球上で生命が誕生したのは、地球の表面が液体の水たまりを形成できるほど冷えてからわずか数億年後のことである。
カナダのマクマスター大学とドイツのマックス・プランク天文学研究所の天文学者たちは、生命に必要な分子を運ぶ隕石が池に落ちる確率を計算した。
このモデルは、若い星の周囲にあるガスと塵の円盤内に高濃度のアンモニア(NH 3)とシアン化水素(HCN)が存在するという過去の発見に基づいています。
地球上での実験により、氷の表面にあるこれらの分子は紫外線にさらされると核酸塩基(RNAやDNAに含まれる核酸の構成要素)に加工できることがわかっています。
地球が原始的だった時代(約40億年前)には、隕石による激しい衝突が起こり、年間約2,000キログラムの炭素化合物を含む物質が地球に降り注いだという証拠もあります。また、惑星間塵の粒子が地球の表面に流れ込むことで、年間約6,000万キログラムの炭素化合物が地球にもたらされたと推定されています。
小惑星が液体の水をもたらし、地球の表面が十分に冷えた時にそれが最終的に海に蓄積されたという考えと合わせて、何千もの小さな池の水に、生命の出現に適した分子の混合物が植え付けられた。浅い水たまりでRNAポリマーが形成され、それが定期的に蒸発して再び満たされ、より複雑な分子につながるさまざまな化学反応が始まった。
地球上の温かい液体の水の池における化学反応に影響を与える外的要因を示す図。このサイクルは、隕石や惑星間塵粒子(IDG)の落下、浸透、蒸発、降水による再充填、より複雑な分子の加水分解、そして太陽からの紫外線による光解離を示している。画像提供:マクマスター大学
この結果は米国科学アカデミー紀要に掲載された。
論文の共著者であり、マックス・プランク天文学研究所の研究員であるドミトリー・セミョーノフ氏は次のように述べています。「惑星形成と太陽系の化学に関する知見に基づき、地球における生命の出現に関する一貫したシナリオを提示しました。生命が誕生した可能性のある条件について、妥当性のある物理的・化学的情報を提供しました。今度は、実験者たちが、これらの非常に特殊な初期条件下で生命がどのように誕生したのかを解明する番です。」
先週、地質学者のグループが39億5000万年前の岩石の中に地球上の生命の最も古い証拠を発見したと報じられました。®