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福岡伸一の生命浮遊

DNAの情報をタンパク質へと橋渡しする仲介役のRNA。生命が始まった頃、このRNAが一人二役、すなわち、情報を保存し、次世代へ継承するDNAの役割と、化学反応を触媒するタンパク質の役割、その両方を担っていたのではないか。これが「RNAワールド」仮説である。そこではすべてをRNAが仕切っていた。

とはいえ単純な化学物質しか存在しなかったはずの原始の海で、機能をもったRNAが、偶然の中から現れいでるためには膨大な試行錯誤の時間が必要だったはずである。RNAはヌクレオチドという単位がたくさん連結したもの。まず落雷や熱水、高圧など自然エネルギーの助けによって、メタン、アンモニアなど小さな化学物質からヌクレオチドが形成されなければならない。今度はそのヌクレオチドが連結しなければならない。連結はランダムなものではなく、特定の機能を持つために、特定の配列をとる必要がある。

最初の生命が誕生したのは、今から38億年ほど前だと推定されている。原始的な細胞の化石が見つかったからである。現在の生命体に類似した細胞があったということは、この時点で、おそらくもうDNA、RNA、タンパク質すべてがそろっていたということである。タンパク質がなければ化石となって残るような細胞の構造を作り出すことはできない。それゆえ、RNAが一人二役をつとめていたのは、それに先立つ無細胞時代だったはずだ。そしてRNAが作り出されるまでにさらにさかのぼった長い準備段階があった。

地球の誕生がおよそ46億年前だから、生命誕生までに8億年があったはずだ。これは長いようでいて、生命の歴史全体から俯瞰するとあまりにも短い。生命とは合成と分解の絶え間のないサイクルであり、情報の生成と崩壊の交換でもある。私はこれを動的平衡と呼ぶ。生命の動的平衡はひとたび作り出されれば、サイクルを回し続けながらバランスを維持し、少しずつ変容して進化を遂げることができる。それでも最初の細胞ができてから、そこにミトコンドリアやゴルジ体のような細胞内小器官が生まれ、さらに細胞が分化するようになって多細胞化を果たし、さまざまな植物と動物ができてくるのに38億年を要している。しかし、より困難なのは、動的平衡を維持することよりも、最初の動的平衡を生み出すことのほうである。RNAが合成と分解、情報の生成と崩壊を行うことができたとしても、そこに偶然、平衡が生み出されるためには目もくらむようなトライアル・アンド・エラーの繰り返しがあった。そのために8億年はおそらくあまりにも短い。生命の歴史38億年よりももっと長い時間が、動的平衡の創出には必要だったかもしれない。

生命の始まりを考える上で、ひとつの仮説としてパンスペルミア説というものがある。地球ではなく、宇宙のどこか他の場所で生命に必要な動的平衡が作り出され、それが「種」(スペルミア)となって地球に流れ着いた、と考えるのだ。

一見、荒唐無稽なSFに聞こえるパンスペルミア説。しかも、わからないことはすべて宇宙のかなたで起こったことにするというのは説明逃れに聞こえるかもしれない。その点ではそのとおりなのだが、ひとつだけ許せることがある。それは時間を味方にできるということ。宇宙の歴史は150億から200億年前のビッグバンにまでさかのぼる。そうなると動的平衡の誕生までにかなりの試行錯誤の時間的猶予があることになる。だから無細胞的な化学進化は宇宙のどこか他の場所で長い時間をかけて生成され、そこに最初の動的平衡が生み出されたと考えることはそれなりに合理性があるのだ。

地球外の小惑星イトカワからサンプルを持ち帰った探査衛星はやぶさ。この中からもし、アミノ酸や核酸につながる有機化合物のかけらのようなものが少しでも発見されれば、パンスペルミア説はにわかに具体性を帯びるかもしれない。


福岡 伸一 ふくおか・しんいち
生物学者。1959年東京生まれ。京都大学卒。米国ハーバード大学医学部博士研究員、京都大学助教授などを経て、青山学院大学教授。2013年4月よりロックフェラー大学客員教授としてNYに赴任。サントリー学芸賞を受賞し、ベストセラーとなった『生物と無生物のあいだ』(講談社現代新書)、『動的平衡』(木楽舎)ほか、「生命とは何か」をわかりやすく解説した著書多数。ほかに『できそこないの男たち』(光文社新書)、『生命と食』(岩波ブックレット)、『フェルメール 光の王国』(木楽舎)、『せいめいのはなし』(新潮社)、『ルリボシカミキリの青 福岡ハカセができるまで』(文藝春秋)、『福岡ハカセの本棚』(メディアファクトリー)、『生命の逆襲』(朝日新聞出版)など。

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