海底での生命の起源を再現します

放送大学ではプレートテクトニクスが無いと海中の猛毒物質を取り除けないということでしたが、ベルトコンベア式に取り除けないのであれば、化学的に分解するか、猛毒をエネルギー源にするウルトラスーパーミトコンドリアの発生を期待するか。以下、機械翻訳。
NASAの研究は海底での生命の起源を再現します
土星の衛星エンケラドゥス、太陽に照らされて、カッシーニのミッションによって撮影された
カッシーニのミッションによって撮られた、太陽によって照らされた土星の衛星エンケラドゥスの画像。偽色の尾は、衛星の氷のような表面の下に深くある海から宇宙の中にスプレーする氷のような粒子と水のジェットを示します。将来の任務は、エンケラドスのような凍った衛星の海の中で生命の原料を探すことができました。
クレジット：NASA / JPL /宇宙科学研究所
フルイメージとキャプション

実験室で形成する小型の熱水煙突のタイムラプスビデオ

それが地球の初期の海でそうであるように、実験室で形成しているミニチュア熱水煙突の微速度撮影ビデオ。自然の通気孔は何千年もの間形成され続け、高さ数十メートルまで成長することがあります。
クレジット：NASA / JPL-Caltech / Flores
科学者たちは研究室で40億年前に生命のための原料が海の深部でどのように形成されたかを再現しました。新しい研究の結果は、地球上で生命がどのように始まったのか、そして宇宙のどこにあるのかを知る手がかりを与えてくれます。

カリフォルニア州パサデナにあるNASAのジェット推進研究所の宇宙生物学者ローリー・バージと彼女のチームは、地球上での生命の起源を研究することによって他の惑星での生命を認識するように取り組んでいます。彼らの研究は、海底の熱水噴出口に生命のビルディングブロックがどのように形成されるかに焦点を当てています。
研究室で熱水孔を作り直すために、チームは地球の原始の海をまねる混合物でビーカーを満たすことによって彼ら自身のミニチュア海底を作りました。これらの実験室ベースの海洋は、アミノ酸、私たちが知っているように生命に不可欠な有機化合物のための苗床として機能します。レゴブロックのように、アミノ酸はお互いに積み重なってタンパク質を形成し、それがすべての生物を構成します。
「実際の細胞が生まれる前に、有機物とミネラルだけでどれだけの距離を過ごせるかを理解することは、生命がどのような種類の環境から発生するのかを理解する上で非常に重要です」国立科学アカデミーのジャーナル 議事録。「また、通気孔内の大気、海、鉱物などのすべてがこれにどのような影響を与えるかを調べることで、これが他の惑星で起こった可能性がどれほど高いかを理解するのに役立ちます。」
海底の亀裂のまわりに見られる、水熱通気孔は、天然の煙突が形成される場所であり、地球の地殻の下で加熱された流体を放出します。これらの煙突が周囲の海水と相互作用するとき、それらは絶えず変化する環境を作り出します。それは生命が進化し変化するために必要です。地球からの化学エネルギーによって供給されるこの暗くて暖かい環境は、太陽の熱から遠く離れて、私たちの太陽系のさらに遠い世界に生命がどのように形成されるかの鍵となるかもしれません。
「これらの熱水孔が地球上にある場合、他の惑星でも同様の反応が起こる可能性があります」と、この新しい研究の共著者であるJPLのErika Flores氏は述べました。
バージとフローレスは彼らの実験で地球の初期の海で一般的に見つけられた成分を使いました。彼らは、水、ミネラル、およびアミノ酸の形成を開始するのに必要な「前駆体」分子であるピルビン酸塩とアンモニアを組み合わせました。彼らは、この溶液を摂氏70度（熱水噴出口付近で見られるのと同じ温度）に加熱し、アルカリ性環境を模倣するようにpHを調整することによって、彼らの仮説を検証した。今日と違って、初期の地球はその海にほとんど酸素を持っていなかったので、彼らはまた混合物から酸素を取り除きました。チームはさらに、初期の地球上に豊富にあったミネラル水酸化鉄、または「緑さび」を使用しました。
緑色の錆は、チームが溶液に注入した少量の酸素と反応し、アミノ酸アラニンとアルファヒドロキシ酸乳酸塩を生成しました。アルファヒドロキシ酸はアミノ酸反応の副産物です、しかし、何人かの科学者たちはそれらが結合して生命につながるかもしれないより複雑な有機分子を形成するかもしれないと理論化します。

Lau Basin - SRoF 2012 - Q328 Black smokers

熱水噴出孔は、地殻の下からの暖かい水が氷点近くの海水と混ざり合う海底の場所です。これらの通気孔は天然の煙突を形成し、それがあらゆる種類の海洋生物の主役を演じています。
クレジット：MARUM /ブレーメン大学/ NOAA-太平洋海洋環境研究所
「初期の地球に似た地質条件で、そしておそらく他の惑星でも、海底に存在していたであろう穏やかな条件の下で簡単な反応からアミノ酸とアルファヒドロキシ酸を形成できることを示した」とバージは言った。
研究室でのアミノ酸とアルファヒドロキシ酸の造船は、生命の起源に関する9年間の研究の集大成です。過去の研究では、生活に適した成分が熱水の通気孔にあるかどうか、そしてそれらの通気孔がどれだけのエネルギーを（電球に電力を供給するのに十分な）生成できるかについて調べました。しかし、この新しい研究は、熱水噴出口が有機反応を起こすのに非常によく似た環境を彼女のチームが見たのは今回が初めてです。割り込みと彼女のチームは生命のためのより多くの成分を見つけて、より複雑な分子を作ることを見越してこれらの反応を研究し続けるでしょう。一歩一歩、彼女は人生の連鎖をゆっくりと進んでいきます。

ローリーバージ、左、エリカフローレス、右

カリフォルニア州パサデナにあるJPLのOrigins and Habitability LabにあるLaurie Barge（左）とErika Flores（右）。
クレジット：NASA / JPL-Caltech
科学者たちが私たちの太陽系の世界を研究し、それを超えて住みやすい環境をホストするかもしれないので、この一連の研究は重要です。例えば、木星の衛星エウロパと土星の衛星エンケラドゥスは、彼らの凍った地殻の下の海に熱水の穴を持っているかもしれません。日光のない海でどのように生命が始まるかを理解することは、将来の探査ミッションの設計において、またアミノ酸や他の生物学的分子の証拠を探るために氷の下を掘り下げることができる実験において役立つ。
将来の火星ミッションは、赤の惑星のさびた表面からサンプルを返すかもしれず、それは鉄鉱物と古代の水によって形成されたアミノ酸の証拠を明らかにするかもしれません。私たちの手が届かないが望遠鏡の範囲内にある惑星は、将来明らかになるかもしれない彼らの大気の中に生命のサインを持っているかもしれません。
「私たちはまだ他の場所に具体的な生活の証拠を持っていない」とバージは言った。「しかし、生命の起源に必要な条件を理解することは、私たちが生命が存在する可能性があると思う場所を絞り込むのに役立ちます。」
この研究は、NASA Astrobiology InstituteのJPL Icy Worldsチームによってサポートされていました。

NASAの宇宙生物学の詳細については、次のURLをご覧ください。

https://astrobiology.nasa.gov/　

最終更新日：2019年2月27日
タグ： 宇宙生物学、エンケラドス　ジェット推進研究所 エウロパ（衛星）、 太陽系外惑星、 火星