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「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？ 【画像】大量絶滅事件後に続いて訪れた「衝突の冬」を生き抜いた4種の哺乳類 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。今回は、RNAだけを用いて代謝も自己複製も行う生命による「RNAワールド」仮説、その誕生の様子を見てみます。 *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。

ニワトリが先か、タマゴが先か

「ニワトリとタマゴ問題」の

「ニワトリが先か、タマゴが先か」という問題があることは、みなさんも聞いたことがあるでしょう。 実は、これはプラトンとアリストテレスの頃からあった生命の起源をめぐる論争で、ニワトリとタマゴのどちらが先にこの世に誕生したのかを問うものです(図「ニワトリとタマゴ問題」の左)。 1953年にDNAの二重らせん構造が明らかになり、分子生物学が興ると、タンパク質がなければ核酸はできない、また核酸がなければタンパク質はできないことがわかり、この問題は「タンパク質が先か、核酸が先か」という問題に置き換えられました。 タンパク質は、アミノ酸を正しい順番でつなぐことにより、触媒として働きますが、つなげる順番は、核酸の塩基配列により指定されます。しかし、その核酸もまた、合成されるには触媒であるタンパク質が必要です。つまり、両者がそろって初めて、生命というシステムは動きだすのです。しかし、タンパク質も核酸も複雑な高分子有機物ですので、原始地球上での化学進化の過程におい ては、その一方ならともかく、両者が同時にできたとは考えにくいところです。では、どちらが先にできたのでしょうか。 まず、核酸にはDNAとRNAがありますが、この2つに関してはRNAが先ということは間違いないとされています。RNAとDNAではDNAのほうが安定性が高い、つまり変化しにくいからです。最初になんらかの機能を持った核酸ができるまでは、試行錯誤が必要だったでしょうから、変化しやすいRNAの ほうが適しています。 しかし、いったん機能を有するものができたあとでは、下手に変化されては困るので、より安定性の高いDNAの形で情報をしまい込むのが得策です。ということで、「ニワトリとタマゴ問題」あらため「タンパク質と核酸問題」は、「タンパク質とRNA問題」と読み替えることができます(図「ニワトリとタマゴ問題」の右)。 さらに、この問題は、先の記事〈まさか…生命と非生命が「区別できない」とは…！ それでも地球型生命に2つの「絶対必要な分子」があった〉の図「地球生命の5つの特徴」にまとめた「地球生命の特徴」の中の、代謝と自己複製はどちらが先か、という問題とも考えられます。代謝はタンパク質、自己複製は核酸が担っているからです。