2015年5月28日木曜日

2_128 ハビタブル・トリニティ 2:生命とは

 唯一生命が確認されている地球を例にして、生命誕生の条件を考えていくのは正攻法といえます。そのためには、地球で生命が、いつ、どのようにして誕生したか、あるいはその必要条件などを知っておく必要があります。そんなアプローチとして、ハビタブル・トリニティがあります。

 ハビタブル・トリニティ(Habitable Trinity)というのは、生命が存在できるための3条件ということです。最初に考えたのは東京工業大学の丸山さんたちでした。その詳細は、丸山ほか(Maruyama, Ikoma, Genda, Hirose, Yokoyama, Santosh, 2013)やドーム・丸山(Dohm, Maruyama, 2015)で紹介されています。
 これらの論文は、生命の起源に対して、不思議なアプローチをしています。地球生命の一番本質的なものとして、化学組成、あるいは栄養素を考え、それが地球のどのようなところに定常的に供給されているかを概観し、生命の誕生の場や時期、条件を考えています。その時にでてくると考え方として、ハビタブル・トリニティが提案されています。なお、2013年にはハビタブル・トリニティの考えは提示されず、2014年の論文で強く提唱された考えでした。
 丸山ほか(2013)の論文は、
 The naked planet Earth: Most essential pre-requisite for the origin and evolution of life.
(裸の惑星地球:生命の誕生と進化に最も必須の必要条件)
というタイトルです。地球全体の変化や表層環境を総括的にとらえ、地球での生命誕生の条件をみていくものです。そして、地球からの学び(Lesson)として、太陽系外の惑星において、生命や文明のある星を探す方法を提案しています。
 丸山さんらしい非常に壮大な構想の論文です。その内容は後にして、ここでは、ドーム・丸山の論文に基づいて、ハビタブル・トリニティとはどのようなものかを、詳しく見ていきましょう。
 まずは生命の定義からです。一般に生命の定義として、3つの条件が提示されます。
・膜:水などの生体に不可欠な成分が出入りでき、外界と分けるもの
・代謝:取り入れた成分からエネルギーを生み出す一連の化学反応
・自己複製:生命が続くかぎり継続する自己再生
の3つです。
 しかし、丸山さんたちは、これだけでは十分ではないといいます。なぜなら、生命は継続的な化学反応(radical reaction、遊離基反応)がなければならず、そのためには水以外の成分も、恒常的に供給されなければならないからです。
 それらの成分を探るために、ヒトを例に、構成元素をみていくと、多い順に、酸素(重要比で65%)、炭素(18%)、水素(10%)、窒素(3%)、カルシウム(1.5%)、リン(1%)、その他(1.5%)となります。ただし、順番やその量比は生物種によって、少々変わってきます。一番目の酸素と三番目の水素は、水の素材になります。ですから、それ以外の炭素、窒素、カルシウム、リンなどが問題となります。
 では、これらの成分の由来は?ということが、ハビタブル・トリニティの核心につながります。それは、次回としましょう。

・退職・
丸山さんは、よく知っている研究者で
何度もお世話にもなりました。
4月に退職の祝賀会がおこなわれました。
私は、校務があったので
出席はできなかったのですが、
記念品代だけはお送りました。
すると、今回紹介している論文でも使用されている
地球史の図がそのままデザインされた
バスタオルが送られてきました。
その他にも、丸山さんの顔の金太郎飴などもありました。
まだまだ現役で研究者を続けられるでしょうが、
これからも壮大なアイディアを
尽きることなく提示して、
学界を刺激していって欲しいものです。

・腰痛再発・
完治したと思った腰痛が、
先日の日曜日に、再発しましました。
重い荷物を持ち上げなければならなくなったときです。
気をつけないと思っていたのですが、
予想通り腰に来ました。
前回ほどひどくはないのですが、
やはり痛くて治療に通いました。
癖にならないように
気をつけなればなりませんね。