なんと、深海の熱水孔より「高温の熱水を噴き出すスポット」が陸上にあった…「生命誕生は陸上」説で生じる謎と「うまい具合のシナリオ」
新しい「系統樹」
前回の記事でご紹介した熱水噴水孔が、深海底で相次いで発見された、その頃、生物学では進化の研究について、新たな方法が用いられるようになっていました。
ダーウィンは、すべての生物を形態で比較して樹の枝のようにつないだ「生命の樹」を考えましたが（図「生命の樹から分子系統樹へ」の左［ダーウィンの「生命の樹」］）、20世紀後半になって核酸の塩基配列が調べられるようになると、形態のかわりにこれを使って「分子系統樹」をつくることが可能になったのです。
米国イリノイ大学の生物学者カール・ウーズ（1928〜2012）は、すべての生物が持っているリボソームRNAの塩基配列を用いた、分子系統樹をつくりました。
この系統樹では、すべての地球生命は共通の祖先から進化したものとなります。
共通の祖先はまず、原核生物の2つのタイプ、バクテリア（真正細菌）とアーキア （古細菌）に分かれます。
次にアーキアから、ユーカリア（真核生物）が分かれます（図「生命の樹から分子系統樹へ」の右［ウーズの分子系統樹］）。では、この系統樹の根っこにいると考えられる共通の祖先とは、どんな生物だったのでしょうか。この生物は現存していませんので、系統樹で近くに位置する現存の生物から類推するしかありません。
調べてみると、バクテリア、アーキアのどちらの枝でも、根元に近い生物は80℃以上のお湯の中で繁殖する「超好熱菌」が多いことがわかりました。現在知られている、最も高温で繁殖する微生物は、日本の海洋研究開発機構（JAMSTEC）のグループが海底熱水系で見つけたもので、「Methanopyrus kandleri」とよばれる、メタンを生成するアーキアです。この生物は、122℃でも生育しました。
一方、東京薬科大学の山岸明彦たちは、現存する微生物が持っているタンパク質のアミノ酸配列を、遺伝子工学の手法によって、共通の祖先と推定される生物のものに近づける方向に改変していったところ、より高温に耐えられるタンパク質に変わっていくことを見いだしました。
共通の祖先は、「超好熱菌」だったかもしれない
これらのことは、共通の祖先はやはり超好熱菌だった可能性が高いことを示しています。さすがに300℃以上の熱水は、生命が生きていくには熱すぎますが、海底熱水系には超高温の海水から0℃くらいの通常の冷海水まで、さまざまな温度の場所がありますので、超好熱菌にとってもちょうどよい温度の環境が必ずあります。
海底の熱水噴出孔から噴き出される海水の特徴も、ここが生命誕生の場所ではないかという考えを後押しします。原始地球大気にはメタンやアンモニアがあまり含まれていないことがわかったので、地球上でアミノ酸などが生成しにくいのではと考えられるようになったことを、以前の記事で述べました。
ところが、熱水噴出孔から噴き出す海水は、メタン・アンモニア・水素などを高濃度に含む「強還元的」なもので、ミラーが考えていた原始地球の環境に近いのです。
熱水噴出孔は、必須元素が高濃度だった
しかも高温のため、鉄や亜鉛、銅、マンガンなどさまざまな金属イオンを通常の海水や湖水などよりはるかに高濃度に含みます。これらは地球生物が生きていくうえで欠かせない必須元素です。
たとえば亜鉛は、通常海水には0/001ppm（ppmは100万分の1を表す単位で1ppm＝0.0001％）以下しか含まれませんが、海底から噴き出す300℃の熱水中には、数ppmの亜鉛が含まれるのです（表「各試料中のカリウム（K）、ナトリウム（Na）、亜鉛（Zn）の濃度」）。
ただし、高温環境ということでいえばイエローストーン（米国）など、陸上でも1000℃近くの高温の熱水を噴出する場所があります。ここから、生命が生まれたのは陸上温泉か海底温泉かという論争が勃発するのです.。
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