Sugar found in meteorites may have helped secure its own survival on early Earth

隕石から降ってきた糖（リボース）と、ホウ素を含む鉱物の間に双方向の保護関係があり、40億年前の地球で生命の化学的基礎が形成される過程を支えた可能性が、新たな研究で示唆された。この発見は、宇宙から到達した有機分子が、単なる「材料」ではなく地球の化学環境そのものを変えていた可能性を示している。

生命の起源は、今もなお科学の大きな謎である。水・鉱物・炭素含有分子の複雑な混合物が、どのようにして化学から生物へと転換したのか、その過程を理解することは、地球外生命の存在可能性を考える上でも重要だ。この転換を支える主要な分子として注目されるのがRNA（リボ核酸）である。RNAは現代の生物で遺伝情報を保存・使用する役割を担うが、その分子的バックボーンとなるのが「リボース」という脆い糖だ。リボースは加熱すると砂糖がキャラメル化するのと同じく、褐色の粘性物質に分解してしまう。この分解を防ぐ働きをするのがホウ素である。ホウ酸塩（ホウ素・酸素・水素を含む分子）の形でリボースに結合することで、リボースは安定性を得られるとされている。

これまでの研究は精製された化学物質を使った実験が主流だったが、今回の研究は実際の鉱物を用い、より自然界に近い条件を再現しようとした。インドのヒマラヤ高地にあるプガ地熱温泉という、生命が始まった可能性のある環境が研究対象となった。この温泉の水にはホウ素が非常に多く含まれており、ホウ酸塩は雪のようなカラスト（結晶化した塩）を形成している。ところが、多くの実験室実験で用いられるホウ素の濃度には及ばない。理由は簡潔だ。ホウ素を含む鉱物は水に溶けにくく、結晶として析出してしまうため、水中に溶存するホウ素の量は大幅に減るのだ。では、太古の環境で、生命起源に必要とされるような高濃度の溶存ホウ素は、どのようにして存在しえたのか。

研究チームの発見は、この疑問に対する新しい答えを示唆する。リボース自体が、ホウ酸塩鉱物の溶解を促進し、固体結晶の形成を阻害するという双方向の関係が存在するというのだ。つまり、ホウ酸塩がリボースを分解から守る一方で、リボースはホウ酸塩を水に溶かし続け、反応に利用可能な状態に保つ。この相互作用は、今から約40億年前の地球で、隕石から毎年数百万トンもの炭素を含む有機物がもたらされていた状況下では、特に重要だったと考えられる。実際に1969年にオーストラリアに落下したムルチソン隕石からはリボースを含む複数の糖が検出されており、太古の隕石爆撃がどのような有機分子をもたらしたかを示している。

この研究が示唆するのは、生命が誕生する前の地球で、宇宙から到達した炭素分子が単に「原始スープ」の成分であるだけでなく、地球表面の鉱物形成プロセスそのものに影響を与えていた可能性である。今日、生物は貝殻やサンゴ骨格を作り出す生物鉱化を通じて地質に影響を与えるが、生命以前の炭素分子も同様の影響をもたらしたとすれば、化学進化の描像は大きく変わる。素材・鉱物・化学反応の相互作用が、いかに複雑で動的であったかを示す発見として、製造業における材料開発の理論的背景を考える上でも示唆に富んでいる。

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