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生命の起源
□■生命の起源

今日は、あなたのルーツを探してみましょう。(^_-)

生命の起源で有名なのは、教科書にも載っていた、
ユーリー・ミラーの実験です。
原始地球の温度を現在と変わらないとし、原始大気(メタン、アンモニア、水素、水蒸気の混合ガス)に紫外線や放電を加えることによって、有機物が出来るという実験です。
しかし、最近の研究では前提条件が、どうも怪しいということになっています。

最近の研究では、原始地球の表面は、
マグマオーシャンといわれ、どろどろに溶けたマグマで覆われていたとされています。
そして大気も、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、水蒸気の混合ガスだったようです。
このような原始大気では生命の材料は出来にくいことが知られています。

一方、彗星や隕石などの中にアミノ酸などの
有機物が見つかっています。
また、電波望遠鏡による観測でも多くの有機物が宇宙の中に観測されているのです。
つまり、生命の元になる有機物は宇宙ではありふれているのです。それが地球生命の由来かも知れないんです。
隕石に含まれた有機物が海に溶け込み、やがて生命になった・・・。

では、生命が発生したその場所は?
今有望なのが深海にある
熱水噴出孔です。
煙突のようなものから黒い煙のように熱水が噴出し、太陽エネルギーに依存しない生物群(イオウ細菌の作る有機物を利用する、白ウリガイや蟹やエビなど)がいる場所です。
皆さんも、潜水艇、深海6500などの映像で見たことあるでしょう?

熱水噴出孔のような環境下では、アミノ酸からたんぱく質の基本物質や、核酸からDNAのもとが出来ることが実験で確かめられています。

また、現存する生物の中で原始的な生物とされるものほど、熱い環境(摂氏90度〜115度)に住んでいるんです。
これは、生命の発生が熱い場所だったことを意味しています。
時期は今から40億年ほど前の話です。

では、あなたの
体の材料はどうでしょう?
人間の体を構成する元素を多い順に並べると
水素、酸素、炭素、窒素、イオウ、リン、カルシウム、ナトリウム、塩素、カリウム、マグネシウム・・・。上位4つで95%です。

宇宙が
ビッグバンで誕生した頃(百数十億年前)には、水素とヘリウムだけといっていい状態でした。
(ビッグバン直後の宇宙の物質構成=水素:77%、ヘリウム23%)

やがて太陽のような恒星が出来て、内部で核融合を始めます。
そして、次第に重い元素が作られていきました。(現在の宇宙の物質構成=水素73%、ヘリウム25%、その他2%)

しかし、この
核融合でも出来るのは鉄までです(注)。それより原子番号の大きい元素は出来ません。
では、鉄より原子番号の大きい元素はどうしたら出来るのでしょう。それには、なんと、
超新星爆発が必要なのです。

人間の体には約30種類の元素が使われています。
そのうち鉄より原子番号の大きい元素はコバルト、銅、亜鉛、セレン、モリブデン、錫、ヨウ素などです。

こうして考えると、私達の体は水素がビッグバンのときに作られ、酸素・炭素・窒素・鉄・リン・硫黄など多くが恒星の中の核融合で作られ、さらに、ごく一部は超新星爆発によって作られた元素から出来ているんです。
そして、生命のおおもとになった有機物は宇宙から来たのかも知れない。

私達の生命それに体、これらは、すごく壮大な物語の末に出来たものなのです。


(注)2001.08.28
太陽の質量の8倍以下の星
は、中心部の核融合で水素(H)からヘリウム(He)が作られます。
全ての水素がヘリウムに変わると膨張を始め赤色巨星になります。核融合も酸素(O)まで進みます。
膨張は太陽なら地球の軌道程度まで大きくなるといいます。
やがて、惑星状星雲となって一生を終えます(ダンベル星雲、リング星雲など、銀河内に1000個ほど発見されています)。そして中心部には白色矮星が残ります。

太陽の質量の8倍以上の巨星の中心部では鉄(Fe)までの元素が作られます。
やがて、この巨星は超新星爆発で星の一生を終えます。
その爆発の際に鉄より重い元素が作られるのです。中心部には中性子星が残ります。

ただ、鉄より重い元素の量は超新星爆発だけで全てを説明する事が出来ないそうです。
そこで出されている仮説が、中性子星同士の衝突によるものです。

いずれにしても、壮大な宇宙のドラマの中でいろんな元素が作られてきた事になります。

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