生命科学

スーパーフレアが地球生命を生んだのか…？　じつは、宇宙線が「生命の材料」を生成していた「衝撃の事実」太陽がスパーフレアを起こす可能性こうしたフレアは「スーパーフレア」とよばれています。それまでは太陽はスーパーフレアを起こさないと信じられてきたのですが、この観測によって、1000年に一度くらいはスーパーフレアを起こすことは想定しておく必要があると考えられるようになりました。なんの準備もせずにスーパーフレアに遭遇してしまった場合、生物学的にすぐに人類が滅ぶところまではいかないでしょうが、電気を基盤とする人類の文明が崩壊してしまう可能性があります。一般に恒星ができたての頃は、見た目は暗いのですが、フレアを頻繁に起こすなど、活動は活発です。ということは、若い頃の太陽は現在よりもスーパーフレアを数多く起こしていた可能性が考えられます。若い頃の太陽は現在よりもスーパーフレアを数多く起こしていた可能性が考えられる　illustration by gettyimagesスーパーフレアが地球生命を生んだのかNASAゴダード宇宙飛行センターのウラディーミル・アイラペティアン博士は、理論的にその可能性を計算...

じつに、恐るべき「太陽フレア」による宇宙線…なんと、地球誕生時には「もっと頻繁に起こっていた」かもしれない加速器実験でアミノ酸ができた！筆者が生命の起源についての研究を始めたのは、東京大学で博士号を取得したあと、1982年から1986年まで米国メリーランド大学化学進化研究所に博士研究員として研究をしていた頃のことです。筆者は、進化研究所の4つの研究室（地球化学、惑星化学、有機化学、生化学）のうち、惑星化学研究室を担当し、主としてさまざまに組成を変えた惑星大気から有機物を合成していました。まさに、ミラーの実験の発展版といえます。帰国後、東京工業大学教授（当時）の大島泰郎（たいろう）先生から、「東工大にある加速器を使って何か実験ができないか」とのお誘いをいただきました。加速器とは、陽子などの粒子にエネルギーを与えて非常に速い速度まで加速する装置で、通常は原子核物理の研究などに使われています。私はそれまで、ガンマ線を照射する実験は経験がありましたが、加速器を使ったことはありませんでした。まずは、加速器を使うことが何のシミュレーションになるかを考える必要がありました。文献で知っていたのは、メル...

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。黒い煙のように噴き出す「ブラックスモーカー」（前回記事より再掲）　photo by gettyimages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...

まさに、かつての常識をひっくり返した…深海底からの「驚きの報告」「後期隕石重爆撃期」の洗礼地球には38億年よりも前にできた岩石が少ないことがわかっています。それはなぜでしょうか。地球などの太陽系惑星は、微惑星の衝突により成長しました。微惑星の数は、45億7千万年前に太陽系が生成してからは減少してきたはずですから、地球への隕石衝突の頻度も、時間とともに減少するはずです。ところが1970年代に、アポロ計画を受けて行われた月のクレーターの研究から、41億〜38億年前に月が激しい隕石衝突に見舞われた可能性があることが指摘されました。ならば当然、月の隣の地球も、隕石衝突の激しい洗礼を受けたはずだという考えから、地球史におけるこの時期は「後期隕石重爆撃期」とよばれるようになりました。その間、地球の表面は衝突のエネルギーによって融けてしまっていて、地球に38億年前よりも古い岩石が少ないのはこのためであろうと考えられているのです。月の隣にある地球も、隕石衝突の激しい洗礼を受けたはず　photo by gettyimages太陽系が生成していったん隕石衝突が収まったにもかかわらず、なぜこの時期にまた活発...

不安やうつ病に関連する脳の領域「扁桃体」がヒトとサルなどの非ヒトで一部異なることが明らかに脳内の感情処理をつかさどる「扁桃体」は、その活動が恐怖や不安につながるだけでなく、うつ病を引き起こす可能性が指摘されています。しかし、扁桃体に関しては依然として理解が進んでおらず、科学者たちは時にアカゲザルなどの非ヒト霊長類の扁桃体を対象に研究を行うことがあります。カリフォルニア大学デービス校の研究チームは、ヒトと非ヒト霊長類の扁桃体における遺伝子発現のパターンで異なる細胞が活性化していることを確認しました。Translational Insights From Cell Type Variation Across Amygdala Subnuclei in Rhesus Monkeys and Humans | American Journal of PsychiatryThe Roots of Fear: Understanding the Amygdala | UC Davisカリフォルニア大学デービス校心理学部のドリュー・フォックス准教授によると、扁桃体は脳内の感情処理の中心で、恐怖や不安...

「99:1」か、「それ以下」か…2種類の炭素の比率を調べたら、なんと、35億年どころか、さらに古い「生命の痕跡」が次々と見つかった「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた」圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか？この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。本書刊行を記念して、その読みどころを、数回にわたってご紹介しています。これまで一連の記事において、最初の生命という謎に人々が気づき、その謎を探っていった過程や、「生命の材料探し」について取り上げてきました。今回から、最初の生命が誕生した時期と場所について考えていきます。＊記事末尾にこれまでのテーマの代表的な記事を掲載しています。＊本記事は、『生命と非生命のあいだ　地球で「奇跡」は起...

まさか、宇宙の生命体の痕跡ではあるまい…隕石の中にあるアミノ酸が「できるまで」を再現した「衝撃の実験」「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた」圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか？この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。本書刊行を記念して、その読みどころを、数回にわたってご紹介しています。今回は、隕石や彗星に含まれるアミノ酸がどうやってできたのかを考察してみます。＊本記事は、『生命と非生命のあいだ　地球で「奇跡」は起きたのか』（ブルーバックス）を再構成・再編集したものです。一部にみられた左手型過剰ミラーの実験などでは、アミノ酸は左手型と右手型が同じだけ生成しました。しかし、その後の化学進化でペプチドやタンパク質をつくるときは...

この地球に「生命の材料」を運び込んだのは…小惑星イトカワのかけらから判明した事実が「衝撃的だったワケ」「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた」圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか？この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。本書刊行を記念して、その読みどころを、数回にわたってご紹介しています。今回は、小惑星イトカワやリュウグウのかけらから判明した、生命誕生に関わる事実をご紹介します。＊本記事は、『生命と非生命のあいだ　地球で「奇跡」は起きたのか』（ブルーバックス）を再構成・再編集したものです。小惑星「イトカワ」に生命の材料はあるか？隕石の中には火星や月から来たことがわかっているものもありますが、多くは小惑星から来たものであると考...

人間は空気から直接ビタミンやヨウ素などの栄養を吸収できる自然豊かな場所で思いきり息を吸い込んだ際、「空気がおいしい」と感じたことがある人も多いはずです。これは単に汚染物質の少ない空気をそう感じただけかもしれませんが、オーストラリアのニューカッスル大学で環境生命科学部の非常勤講師を務めるフラヴィア・ファイエ・ムーア氏らは、「人間は食事だけでなく空気からも栄養を吸収できる」と主張しています。A breath of fresh air: Perspectives on inhaled nutrients and bacteria to improve human health - PubMedAir is an overlooked source of nutrients – evidence shows we can inhale some vitamins人は1日に約9000リットル、生涯でなんと4億8300万リットルもの空気を吸い込んでいます。1日に数度しか行わない食事と違って呼吸は止まることがなく、空気に含まれる成分はたとえ低濃度であっても、少しずつ人体に蓄積されています。空気が健康...

20世紀の王道シナリオが「あり得ない」とひっくり返された…なんと、ミラーの「衝撃的実験」に惑星科学の進展が「再検討」を迫った「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた」圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか？この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。本書刊行を記念して、その読みどころを、数回にわたってご紹介しています。今回は、RNAだけを用いて代謝も自己複製も行う生命による「RNAワールド」仮説、その誕生の様子を見てみます。＊本記事は、『生命と非生命のあいだ　地球で「奇跡」は起きたのか』（ブルーバックス）を再構成・再編集したものです。ニワトリが先か、タマゴが先か「ニワトリが先か、タマゴが先か」という問題があることは、みなさんも聞いた...

残念ながら、原始地球の大気に「メタンありき」は、思い込みだった…衝撃的だった「ミラーの実験」が残した「1つの功績と2つの罪」「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた」圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか？この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。本書刊行を記念して、その読みどころを、数回にわたってご紹介しています。今回は、前回に引き続き「ミラーの実験」と、その影響についての解説をお届けします。＊本記事は、『生命と非生命のあいだ　地球で「奇跡」は起きたのか』（ブルーバックス）を再構成・再編集したものです。アミノ酸は簡単にできる！1953年にミラーの論文が発表されたときの話に戻りましょう。この論文は多くの科学者の興味をひきました。化...

これは「物質から生命が生まれる瞬間」かもしれない…地球生命に絶対必要なアミノ酸が、なんと「わずか数日」でできてしまった「衝撃の実験」「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた」圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか？この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。本書刊行を記念して、その読みどころを、数回にわたってご紹介しています。前回、生命に必要な分子として、タンパク質（アミノ酸）をあげましたが、いったい、どうやって原始地球で生まれたのでしょうか。その謎を切り拓いた画期的な実験をご紹介します。＊本記事は、『生命と非生命のあいだ　地球で「奇跡」は起きたのか』（ブルーバックス）を再構成・再編集したものです。生物学の革新時代「1953年」DN...

まさか…生命と非生命が「区別できない」とは…！ それでも地球型生命に2つの「絶対必要な分子」があった「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた」圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか？この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。本書からの読みどころを、数回にわたってご紹介しています。これまでの記事で「生命はどこから生まれたか」という議論の変遷を見てきましたが、今回は「生命はどう定義されようとしてきたのか、そしてどう定義できるかを考察してみます。＊本記事は、『生命と非生命のあいだ　地球で「奇跡」は起きたのか』（ブルーバックス）を再構成・再編集したものです。生命を定義することの難しさ生命を定義しようとする試みは、多くの研究者によってなされ...

地球上で生命ができる確率は「かぎりなくゼロ」なのに、なぜか生命は存在する「謎」…「神頼み」にしない説明は可能か「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた」圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか？この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。本書刊行を記念して、その読みどころを、数回にわたってご紹介しています。＊本記事は、『生命と非生命のあいだ　地球で「奇跡」は起きたのか』（ブルーバックス）を再構成・再編集したものです。がらくたからジャンボジェットができる確率一般に、天文学者や物理学者の多くは、宇宙の広大さや、地球がありふれた惑星であることから、生命を宿す星は宇宙にいくらでもある、つまり、生命の誕生は宇宙での必然だと考えてきました。一方、...

だってそれ、結局「神様のやったこと」にしてないか…？　量子力学で「高名な物理学者」の言葉に噛みついた「生化学者のこだわり」「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた」圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか？この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。本書からの読みどころを、数回にわたってご紹介しています。ダーウィンの進化論がきっかけになって始まった「生命の起源」に対する探究は、地球外に起源を求めた「パンスペルミア説」が登場しました。さらに、「遺伝のしくみ」が徐々に明らかになるにしたがって、大きく変容する生命の起源をめぐる議論を追っていきます。＊本記事は、『生命と非生命のあいだ　地球で「奇跡」は起きたのか』（ブルーバックス）を再構成・再...

じつは「マンモスが滅びて、森が繁栄した」…同じことが「白亜紀」に起こっていても「少しも不思議ではない」という、納得の理由樹木をなぎ倒す巨大な動物たちゾウのように巨大な動物は、しばしば樹木をなぎ倒す。それは今に始まったことではない。数十万年～数万年前のシベリアではマンモスが樹木をなぎ倒していたし、中生代の恐竜も樹木をなぎ倒していたに違いない。そして、そういう巨大な動物の行動は、生態系や生物の進化に大きな影響を与えてきたのである。古来より現在に至るまで、巨大な動物は、しばしば樹木をなぎ倒す　photo by gettyimages地球で最大勢力になった被子植物地球上のすべての生物を、その体に含まれる炭素量で比較した場合、全体の8割程度は植物が占めていると推定されている。つまり、重さで考えれば、地球上の生物の中で、植物が圧倒的に多いということだ。そんな植物のなかで、現在もっとも繁栄しているのが被子植物である。イチョウやマツやスギは裸子植物だが、それ以外の平たい葉を持っていたり花が咲いたりする植物は、たいてい被子植物である。雑木林（ぞうきばやし）の代表的な樹木であるクヌギやコナラをはじめ、サク...

地下数千メートルの極限環境に陸地や海洋より多くの生物が生息している地球上には非常に多くの生物が生息しており、南極や深海などの過酷な環境でも生物を見つけることができます。実は、地球の地下数千メートルには「地下生物圏」と呼ばれる生物圏が存在しており、地下に生息する生物の総重量は陸地や海洋の生物量を大きく超えると言われています。There Is Something Hiding Inside Earth - YouTube地下数十メートルから数百メートルの区間は、温度が10～20度の間で安定しています。しかし、深度が深くなるほど温度は上昇し、地下数千メートルでは100度以上にまで上昇します。また、地下数千メートルでは深海のような強い圧力もかかっています。このような極限環境にも生物は存在しています。地下に生息する生物が構成する生物圏は「地下生物圏」や「深部地下生物圏」と呼ばれています。地下生物圏に生息する生物の総重量は3兆～5兆トンと見積もられており、陸上や海洋に生息する生物の総重量を超えるとされています。地下空間は砂岩や石灰岩、玄武岩といった多孔質の岩石で構成されており、これらの岩石の隙間に...