スタートレック 、エリア51、 古代エイリアン 、または世界の戦争の現象を人類学的な手がかりとしてとらえることができる場合、人類は地球を超えた生命の可能性についての好奇心で消費されます。 4, 437個の新しく発見された太陽系外惑星には生命の痕跡が含まれていますか? これらの生命体はどのように見えるでしょうか? 彼らはどのように機能しますか? 彼らが地球に来たなら、私たちはET風の抱擁を共有しますか、それとも訪問はバトルロサンゼルススタイルのスローダウンですか?
地球外の生命は無限の関心を呼んでいますが、地球上の生命が30億年から40億年前に始まった方法に対する公共の関心はあまりないようです。 しかし、2つのトピックは、信じられないほど関連している可能性があります。実際、地球上の生命は、地球の外側、火星で実際に始まった可能性があります。
今年のフィレンツェでのゴールドシュミット会議で、応用分子進化財団の分子生物物理学者および生化学者であるスティーブ・ベナーは、地質学者の聴衆にこの考えを提示します。 彼は部屋の半分が彼の考えに固く反対することをよく知っています。 「人々はおそらく物を投げるでしょう」と彼は笑い、彼のアイデアがこの世界からどれだけ外れているかについての意識をほのめかします。 しかし、彼の主張(PDF)には科学的根拠があります。これは、火星で生命が本当に始まったのかもしれない論理的な理由です。
科学には多くのパラドックスがあります。空に星が無限にある場合、なぜ夜空は暗いのですか? 光はどのようにして粒子と波の両方として機能しますか? フランス人があまりにも多くのチーズとバターを食べるとしたら、なぜ彼らの国での冠状動脈疾患の発生率はそれほど低いのでしょうか? 生命の起源は同じです。 それらも、タールのパラドックスと水のパラドックスという2つのパラドックスによって決定されます。 ベナーによれば、どちらも地球上の生命の創造を説明することを難しくしています。 しかし、両方とも、生命の創造を火星に置くことで解決できると彼は指摘しています。
最初のタールパラドックスは、理解するのに十分なほど単純です。 「有機材料にエネルギーを投入すると、生命ではなくアスファルトに変わります」とベナーは説明します。 ダーウィンの進化へのアクセスがなければ、つまり、有機分子が自分自身、突然変異、すべてが再現可能な子孫を繁殖および作成する機会がなければ、エネルギーを浴びた有機物質(日光または地熱から)はタールに変わります。 初期の地球は、生命の構成要素であると考えられている炭素、水素、窒素の連鎖である有機物質でいっぱいでした。 タールのパラドックスを考えると、これらの有機材料はアスファルトに発展していたはずです。 「問題は、初期地球上の有機物質がアスファルトの運命からダーウィン進化へのアクセスを持つ何かへと飛躍することをどうやって可能にしたのか? 一度それが起こると(おそらく)レースに出向くので、必要な環境を管理できるからです」とBenner氏は説明します。
2番目のパラドックスは、いわゆる水のパラドックスです。 水の逆説によると、生命には水が必要ですが、有機物質がアスファルトの運命を逃れ、ダーウィンの進化に向かって動けば、洪水で必要な構成要素を組み立てることはできません。 生命の構成要素は、遺伝的ポリマーから始まります。それは、有名なプレーヤーDNAと、あまり有名ではないが、まだ非常に賢い友人RNAです。 専門家は、RNAがおそらく最初の遺伝的ポリマーである可能性が高いことに同意します。一部には、現代の世界では、RNAは他の有機化合物の製造において非常に重要な役割を果たすからです。 「RNAはリボソームの鍵であり、それがタンパク質を作るものです。 タンパク質が発生する前に、触媒に関与する分子であるRNAが発生したことはほぼ間違いありません」とベナーは説明します。 困難なのは、RNAが長い鎖に組み立てられることです(これは遺伝学に必要です) 。この組み立てを水中で行うことはできません。 「ほとんどの人は、水は生活に欠かせないと考えています。 腐食性の水がどの程度かを理解している人はほとんどいません」とベナーは言います。 RNAの場合、水は非常に腐食性が高いため、水の中では結合ができず、長鎖の形成を防ぎます。
しかし、ベナーは、これらのパラドックスは2つの非常に重要な鉱物グループの助けを借りて解決できると言います。 最初はホウ酸塩鉱物です。 ホウ素元素を含むホウ酸塩鉱物は、有機化合物に組み込まれた場合、生命の構成要素がタールに分解するのを防ぎます。 元素としてのホウ素は、安定させるために電子を探しています。 これらは酸素中にあり、酸素とホウ素が一緒になってホウ酸鉱物を形成します。 しかし、ホウ素がすでに炭水化物に結合していることがわかった場合、ホウ素と結合した炭水化物は、分解に対する耐性が低いホウ酸塩が点在する複雑な有機分子を形成します。
ホウ素元素を含むホウ砂結晶。 ウィキペディア経由の写真。
作用する鉱物の2番目のグループには、モリブデンと酸素で構成される化合物であるモリブデン酸塩を含む鉱物が含まれます。 モリブデンは、他の特性よりもダグラス・アダムスの古典的なギャラクシーのヒッチハイク・ガイドとの共謀関係で有名ですが、ホウ酸塩化した炭水化物を安定化させ、それらに結合し、それらをリボースに再配置する反応を触媒するため、非常に重要です: RNAのR。
それは私たちを―しかし周回的に―火星に連れ戻します。 ホウ酸塩とモリブデン酸塩はともに不足しており、初期の地球では特に不足していました。 モリブデン酸塩中のモリブデンは高度に酸化されています。つまり、安定性を得るには、酸素または他の容易に利用可能な負電荷イオンからの電子が必要です。 しかし、初期の地球は酸素が不足していたため、モリブデン酸塩を容易に作成できませんでした。 さらに、水の逆説に戻ると、初期の地球は文字通り水の世界であり、土地はその表面のわずか2〜3%しか占めていませんでした。 ホウ酸塩は水に溶けます。初期の地球が水没した惑星だった場合、科学者たちが信じているように、巨大な海で希薄になった元素が結合する短命な有機分子を見つけることは困難だったでしょう。 さらに、水没した惑星としての地球の地位により、RNAの形成が困難になります。そのプロセスは、水だけでは容易に起こり得ないからです。
ただし、これらの概念は火星ではあまり問題になりません。 30〜40億年前の火星には確かに水が存在していましたが、地球上ほど豊富ではなかったため、火星の砂漠(ホウ酸塩とモリブデン酸塩が集中できる場所)がRNAの長い鎖の形成を促進する可能性がありました。 さらに、40億年前、火星の大気には地球よりもはるかに多くの酸素が含まれていました。 さらに、火星met石の最近の分析により、ボロンがかつて火星に存在していたことが確認されています。
そして、ベナーは、モリブデン酸塩もそこにあったと信じています。 「モリブデンが非常に酸化されて初めて、初期の生命の形成に影響を与えることができます」とベナーは説明します。 「30億年前、地球の表面には酸素がほとんどなかったため、モリブデンは生命が始まった時点で地球上で利用できなかったでしょうが、火星はそうでした。」
ベナーは、これらの要因が、生命がすべての適切な材料を備えた宇宙で最も近い隣人である火星に由来したことを意味すると考えています。 しかし、そこでの生活は維持されませんでした。 「もちろん火星は干上がった。 乾燥のプロセスは生命を生み出すために非常に重要でしたが、持続することはできませんでした」とベナーは説明します。 その代わりに、流星は火星に衝突し、物質を宇宙に投射しなければならず、最終的には生命の構成要素を含むこれらの物質が地球に到達した可能性があります。
環境の突然の変化は、駆け出しのビルディングブロックが生き残るには厳しすぎるでしょうか? ベナーはそうは思わない。 「人生は火星で始まり、火星の環境でとても幸せになるとしましょう」とベナーは説明します。 「流星が火星に衝突し、衝突により前任者が座っている岩が放出されます。 その後、地球に着陸すると、希少な要素として扱っていた水がたくさんあることがわかります。 環境は適切だと思いますか? 心配する必要がないほど十分な水があることは確かにありがたく思いました。」
申し訳ありませんが、リル・ウェイン、太陽から4番目の岩への主張を放棄する時が来たようです。 ブレンナーが指摘するように、「証拠は、私たちが実際にすべて火星人であるという証拠を構築しているようです。」