2006年12月28日木曜日

2_54 生命の起源7:地球外有機物

 生命起源の間接的アプローチとして、地球の材料物質から探ろうという試みがなされています。

 もし、地球をつくった材料の中に、生命誕生に必要な素材があれば、地球上での生命の合成におけるいろいろな難しさはなくなります。
 地球をつくったような材料物質は、太陽系の始まり頃にたくさんあった隕石です。そんな隕石が今も時々落ちてきます。
 なぜ、始まりの頃のものかわかるのでしょうか。それは、隕石のできた年代が、45.6億年前であること、そして炭素質コンドライトとよばれている隕石の化学成分は、気体成分を除くと、太陽の化学組成とそっくりなことです。もし、隕石がたくさん集まれば、太陽、そして太陽系がそのままできると考えられます。もちろん惑星もです。
 ですから、地球の材料物質も、隕石を調べれば、どのようなものかがわかります。隕石の精密な化学分析をしたところ、中に有機物が含まれていることがかわりました。この分析の発表当初は、隕石が地球に落ちたときに、地球生物の有機物が汚染したと指摘されました。
 その後、地球生物の汚染のない南極の氷の中でみつかった隕石の分析や、1969年にオーストラリアに落下した直後で汚染のないマーチソン(Murchison)隕石の分析など、各種の検証によって、隕石に有機物が含まれていることが確実になりました。
 現在では、有機物が、炭素質コンドライトからたくさん発見されています。その中には、地球生命の生体物質あるいはその前駆体、材料物質となるものが多数発見されています。
 隕石は、原始太陽系のガスの中で形成されました。そのガスは、宇宙の主成分である水素(H2)とヘリウム(He)です。しかし、その他の成分も量は少ないながら含まれています。酸素(O)、炭素(C)、窒素(N)など有機物合成に不可欠な成分もあります。それらが、原始太陽系の初期に化学反応を起こして、有機物に必要な成分がいろいろな合成されたと考えられます。
 もしそうなら、これは太陽系だけの条件やブレンドによって、生命に必要なものがたまたまできたのかもしません。
 ところが、このような化学合成のプロセスは、ありふれたことであるのがわかってきました。宇宙でガスの多いところを観測すると、どのような化合物があるかがわかります。そのような観測によって、生命の材料として重要な成分もたくさん発見されてきました。ところが、その多くは分子量の小さい成分でした。しかし、宇宙線の照射によっても、分子合成が簡単におこなわれていることをがわかってきました。
 もちろん、このような成分から直接生命が合成されることはないでしょうが、このような分子の存在は、宇宙空間のような真空に近い低密度、極低温、低エネルギー状態であっても、分子合成が可能であることを示しています。つまり、生命の材料物質は、特別な元素や特別な物理化学的条件を必要とするものではないようです。ごくありふれた存在であることを示しています。宇宙空間は、生命の材料合成の場として不適ではないのです。まして、天体上の恵まれた環境では、生命の合成は、より有効におこなわれることになります。
 ところがせっかくできた隕石のなかの生命の素材は、隕石が地球に衝突したとき発生する高温高圧によって、すべて分解すると考えられます。元の木阿弥とは、このことなのでしょう。だから、地球の環境や素材で生命合成が考えられているのです。

・地球外有機物・
最近、宇宙空間での有機物の化合が見直されています。
それは、いくつかの理由があります。
1986年にハレー彗星が接近したときの観測で複雑な有機物が発見されたこと、
土星の衛星タイタンの探査から有機物らしきものが発見されていること、
惑星誕生の場を想定した実験で分子量の大きな有機物が合成されること、
などから、どうも原始太陽系には、
いろいろな有機物がたくさん形成されていたかもしれないと
考えられるようになってきました。
すると、そのようなガスが一時的にでも、
原始の惑星の大気としてあれば、
惑星表面に有機物が労せず集めることができます。
また、氷の惑星でも、有機物がたくさん存在することになります。
私たちが知らないタイプの生命がいる可能性もあるのです。

・ラセミ体・
隕石から発見される有機物のアミノ酸も糖もラセミ体とよばれるものです。
有機物には、同じ成分でも、
鏡に映して対象になるような構造を持つ2つものができます。
右利きと左利きにたとえられることがありますが、
D体、L体、あるいはR体、S体などと呼ばれています。
隕石の中の有機物は、その比が1:1に混合しているラセミ体となっています。
ところが、生命は、どちらか一方のみを利用しています。
化学的には似ているものなのですが、生命は区別しているのです。