【解明・宇宙の仕組み】 「生命の起源」 まとめ

下記番組のまとめを書きます。

放送局ディスカバリーチャンネル
番組名解明・宇宙の仕組み
S4-5「生命の起源」
原題HOW THE UNIVERSE WORKS
「Dawn Of Life 」
放送日時2015年

目的は、「見逃してしまった人に、概要だけでもお伝えすること」です。

タイトル一覧はこちらです。

導入部より引用

地球上に溢れる命。夜空に瞬く星。

恒星も惑星も、動物も植物も、元をたどれば同じ材料、原子でできています。

ではいったいどのようにして、原子が生命を形作るようになったのでしょう?

生命は地球にしか存在しないのでしょうか?

概要

・地球上の生命はどのように誕生したかの仮説
・複雑な生物への転換点が酸素であること
などが紹介されています。

詳細

■ 生命の進化のポイント3つ
・生命の誕生
・酸素による構造の複雑化
・知能の獲得

■ 生命の起源

ビッグバン ⇒ 恒星が誕生 ⇒ 重い原子が誕生
⇒ 超新星爆発で宇宙にばらまかれる
⇒ 新たな恒星の材料になる
⇒ 46億年前、太陽が誕生 ⇒ 惑星が誕生

■ 生き物は石と何が違う?

細胞は・・・
・代謝してエネルギーを得る
・外界と自分を隔てる膜(細胞膜)や壁がある
・自分自身の設計図(DNA)を保存している

・生き物の最大の特徴はDNA(ソフトウェア)を持っていること
 ・突然変異も生存にいい影響を及ぼすことがあり進化する
 ・単細胞生物から複雑な生物への変異は重要だった

■ 生命の材料(アミノ酸)はどうやってできた?

1950年代、スタンリー・ミラーがフラスコ内に初期の地球の大気を再現。
その中で火花を飛ばすことで、生物に必要なアミノ酸が生成された。

1969年、オーストラリアに落下した地球よりも古い隕石には様々なアミノ酸が見つかった。脂質やDNAの主成分まで含まれていた。

2003年、10数万光年離れた銀河を観測していた宇宙望遠鏡が、高温の水素ガスの中に有機物の特徴を示す光を捉えた。アミノ酸も含まれていた。
⇒ 生命の材料は宇宙に存在する。

■ 材料を生命に変えたのは何?

・潮だまりで有機物が濃縮された説
 ・脂質は集まって1つになる。細胞膜の誕生。
  潮だまりが蒸発するとともにアミノ酸やヌクレオチドなどの有機物を取り込んでいった
  ⇒これが細胞膜とDNAの始まりだったのかもしれない。

・熱水噴出孔説
太陽の紫外線から身を守りつつエネルギーを得るには、海底にある、低めの温度の熱水噴出孔。
 ・実際、熱水噴出孔の回りには生物が集まっている。
 ・強いアルカリ性でミネラルを豊富に含む温水が噴出している。
 ・それが周囲の冷たい海水に触れると化学反応でできた沈殿物が積もって「チムニー」と呼ばれる煙突状のものが形成される。
 ・実験室でチムニーを作ることもできる。
  ・チムニーがエネルギーを取り込む様子は細胞に似ている。
  ・チムニーに空いているくぼみは細胞の大きさに近い。
 ・生命誕生のシナリオ
  チムニーの壁から絶えず取り込まれる化学エネルギーが、チムニーのくぼみに存在する原子細胞の代謝を促す
  ⇒ 数百万年後、原子細胞は自らエネルギーを作れるまでに進化し、くぼみの外に飛び出した

・宇宙から隕石に乗ってやってきた説(パンスメルミア説)
 ・41億年前、地球に多くの小惑星などが衝突したとされる(後期重爆撃期)
 ・そのため海水は煮えたぎっていた、
 ・地球より小さい火星が地球より先に冷えて生命が生まれた。
 ・火星に天体が降り注いで、バクテリアを含む火星の岩石が宇宙にまき散らされた
 ・バクテリアは胞子のおかげで宇宙でも生き延びられる
 ・バクテリアは隕石が衝突した衝撃にも生き延びられる

■ 多細胞生物への進化のポイントは酸素

・多細胞生物誕生のきっかけはシアノバクテリアによる光合成の機能。
  ・光合成で出る酸素に適応できるように進化した生物は効率的にエネルギーを生み出せるようになった⇒体の構造が複雑化した
  ・単細胞生物は合体して1つの共同体として協力するようになった
  ・酸素が増えすぎたことで温室効果ガスが減って全球凍結。
 ・全球凍結を生き延びた生物は、酸素を使って多細胞生物化、巨大化、複雑化していった
⇒ 地球外生命体には酸素が重要?

・火星の岩には大量のマンガンが(酸化マンガンとして)含まれていた。
つまり、火星にはかつて酸素濃度の高い大気があり、微生物が生きていた可能性がある。

地球と火星に有機物と酸素があったとなると、宇宙に生命が見つかる可能性は無限大。

感想、個人の意見

海底の熱水噴出孔で生命は生まれたとする説はよく聞きますが、ここで出てきたチムニーのような具体的な説明を聞いたのは初めてでした。


タイトル一覧はこちらです。

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