地球上で生命ができる確率は「かぎりなくゼロ」なのに、なぜか生命は存在する「謎」…「神頼み」にしない説明は可能か
「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた」 圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか？ この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。本書刊行を記念して、その読みどころを、数回にわたってご紹介しています。 【画像】量子力学で「高名な物理学者」の言葉に噛みついた「生化学者のこだわり」 *本記事は、『生命と非生命のあいだ 地球で「奇跡」は起きたのか』(ブルーバックス)を再構成・再編集したものです。
がらくたからジャンボジェットができる確率
一般に、天文学者や物理学者の多くは、宇宙の広大さや、地球がありふれた惑星であることから、生命を宿す星は宇宙にいくらでもある、つまり、生命の誕生は宇宙での必然だと考えてきました。 一方、多くの生物学者は「地球の生物を研究する学者」です。地球には実に多種多様な生物が存在しており、それぞれの生物がタンパク質や核酸といった複雑な高分子有機物を多数使いこなして生命活動を維持しているのを見て、彼らは「こんな複雑なものはそう簡単にできるはずがない」と考えてきました。 しかし、天文学者の中にも変わり種がいます。宇宙論者として知られる英国のフレッド・ホイル(1915～2001)も、その一人です。 ロシア生まれの物理学者ジョージ・ガモフ(1904～1968)らが1946年頃に「宇宙は大きな爆発によって始まった」とする説を提唱したとき、ホイルは、宇宙はつねに変化しない定常状態にあるという「定常宇宙論」を唱え、宇宙に「始まり」があったという考えを否定しました。 宇宙が膨張していること自体はホイルも認めていましたが、それは最初の爆発による膨張ではなく、1年間に1km²あたり水素原子1個程度の新たな物質が生成すれば、膨張という観測事実は説明できるとしました。そして、宇宙が爆発によって始まったとするガモフの説に「ビッグバン」という名前をつけて嘲笑したのです。 絵画でクロード・モネ(1840～1926)の作品『印象・日の出』が批評家に酷評されたときに、モネらの作風が皮肉交じりに「印象派」と呼ばれるようになったのと似ていますね。 しかしその後、ビッグバン宇宙論を支持する証拠が次々と見つかり、定常宇宙論を信じる人はほとんどいなくなりました。 ホイルはその後、研究対象を「宇宙の生命」にまで拡張します。彼は、地球のような限られた時間と空間の中では、生命は誕生しえないと主張しました。生命を維持するのに欠かせないタンパク質(酵素)は、20種類のアミノ酸が多数、結合したものです。どんなに単純な微生物でも2000種くらいのタンパク質が必要で、しかも、それぞれのアミノ酸の配列には、並び方を変更できない箇所もあります。 それらを考慮したうえで、生命に必要なタンパク質が偶然にできる確率は、10の4万乗分の1になると、ホイルは試算しました。これはいってみれば、がらくた置き場の上を竜巻が通りすぎたあとに、ボーイング747、いわゆるジャンボジェットが組み上がっているようなものだとホイルは表現しました。 つまり、ホイルは天文学者でありながら、生命が誕生することはきわめて困難であり、地球上で生命が誕生することはありえない、と考えていたのです。 では、他の惑星にも生命は存在しないと考えていたのかといえばまったくの逆で、「生命は宇宙に満ち満ちている」というのがホイルの「観測結果」でした。 恒星と恒星のあいだに存在する星間分子を観測すると、220nm(ナノメートル)の紫外線吸収がみられるのですが、ホイルによれば、これはセルロースの吸収を示しているのであり、星間に微生物が存在することの証拠だというのです。 そこからホイルは、微生物は宇宙を旅していて、地球をはじめ多くの惑星にたどりついて、その星の生命のもとになっているという説を主張しました。これが、以前の記事でもご紹介した「パンスペルミア説」です。 ホイルが言うには、彗星が地球に近づくと、彗星中のウイルスが地球にばらまかれて、インフルエンザがはやるのだそうです(！ )。 こうしたホイルの考えは、やはり定常宇宙論にもとづいていました。不変のまま悠久の時が流れる定常宇宙では、生命が誕生するのは奇跡ではなく必然であるというのです。
