生命は私たちが考えていたよりもずっと早く始まった

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あなたが遺伝的系統を数十億年前までさかのぼると、それは私の系統だけでなく、すべての既知の動物、植物、バクテリアの系統と結びつき、一つの生物に行き着きます。それがLUCA（最後の共通普遍的祖先）です。
科学者たちは、地球上のすべての生命体がLUCAから進化したと考えており、英語を話せるようになるまでに約40億年かかりました。しかし、最近の研究で驚くべき発見がありました。LUCAは以前考えられていたよりもはるかに複雑だったことが分かり、これは生命の起源について多くの疑問を投げかけています。詳しく見ていきましょう。
LUCAは仮説ですが、十分な根拠があります。この仮説は、地球上のすべての生命体が同様の構造を持っているという観察に基づいています。遺伝子コード、リボソーム、糖から energy を生成する方法などの代謝経路といった、分子レベルおよび細胞レベルでの特徴が似ています。また、化石記録で確認できる限りにおいて、これは時間をさかのぼっても当てはまります。
科学者たちは、LUCAが生命そのものの起源ではないと考えています。おそらく、それ以前にもっと単純な自己複製構造が存在していたはずですが、これは「生命」をどのように定義するかによって少し変わってきます。もし生命がオックスフォードコンマについて議論することを意味するなら、LUCAはまだそのレベルには達していなかったでしょう。
しかし、LUCAがどのような種類の生物だったのか、誰も本当のところは分かっていませんでした。ここで新しい研究が重要になってきます。これらの研究者たちは、手に入る限りのほぼすべての生物のゲノムを高度に分析し、既知の生物すべてに共通する遺伝子を特定しました。これらの遺伝子はLUCAに起源を持つと考えられます。彼らは2,657個もの遺伝子を見つけ出しました。これは以前の研究よりもはるかに多い数です。
さらに重要なことに、私たちはこれらの遺伝子が何をするのか知っています。なぜなら、それらがどのようなタンパク質を合成するのか分かっているからです。これらの遺伝子は、LUCAが水素ガスをエネルギー源として上手く利用できていたことを示唆しています。これは非常に興味深い発見です。なぜなら、LUCAが生きていた環境について何かを教えてくれるからです。水素ガスは熱水噴出孔の近くで生成される可能性があり、これは生命が出現したと疑われている場所の一つです。
熱水噴出孔は海底にある場所で、地熱で温められた水が湧き出ています。温かい水は岩石中の特定の鉱物と反応して水素ガスを生成する可能性があります。LUCAはそこで生きていたかもしれません。これは研究者たちが生命の起源について既に仮説を立てていたことと非常によく合致しますが、合致しない部分の方がさらに興味深いものです。
その部分というのは、LUCAが生きていた約42億年前、生物は信じられないほど原始的だったはずだという考えでした。しかし、新しい研究ではそうではないことが分かりました。この研究では一部の遺伝子を見落としている可能性はありますが、LUCAが持っていたはずの最小限の遺伝子セットを示しています。彼らはLUCAのゲノムサイズを約275万塩基対と推定しています。
比較のために言うと、人間のDNAは約30億塩基対で、タマネギは約130億塩基対です。そうです、タマネギです。あの自己満足的な野菜は私たちよりも多くの遺伝子を持っています。タマネギを切って泣いたことがあるなら、おそらくそれは当然の報いだったのかもしれません。ゲノムサイズが生物の複雑さを予測する指標にならないことは、遺伝学における大きな未解決問題の一つです。
もし量子力学の再発明に飽きてきたなら、この問題に挑戦してみてはどうでしょうか。研究者たちはLUCAで同定したこれらすべての遺伝子を使って、その代謝経路の一種のフローチャートを生成することができました。それは以前考えられていたよりもはるかに複雑なものでした。この図を見てください。
はい、まるでWindowsの古いスクリーンセーバーが生化学と子供をもうけたかのように見えますが、おそらくビル・ゲイツは私たちの知らない何かを知っているのでしょう。論文には「結果として、原始遺伝的というよりもむしろ原核生物レベルの細胞生物の姿が浮かび上がり、おそらく生態系の一要素として存在していた」と書かれています。これは基本的に、彼らが考えていたよりも複雑だったということを意味します。
原核生物は今日でも生きている生物で、大腸菌などの多くの種類のバクテリアがその例です。通常1から10マイクロメートルの大きさで、細胞壁は持っていますがDNAを収容する核は持っていません。その代わり、DNAは内部で自由に浮遊しています。これが重要な理由は、私たちがLUCAが存在していた時期をおおよそ知っているからです。そしてその複雑さに到達するまでの時間はあまりありませんでした。なぜなら、たった5億年前、地球は文字通り大惨事の状態だったからです。
したがって、この研究は生命が私たちが考えていたよりもはるかに単純かつ速く形成される可能性があることを示しているか、あるいは宇宙からのサンプルによって播種された可能性があることを示唆しています。後者は、以前の動画で話した別の研究とよく合致します。その研究では、十分な分子があれば、ほぼ必然的に自己触媒サイクル、つまり自己維持する分子反応が得られると主張していました。これは自己複製の前駆体だと考えられており、自己複製自体が生命の前駆体です。
これは非常に興味深いと思います。なぜなら、地球外生命は稀少ではなくむしろ一般的であるという私の確証バイアスを支持するからです。あるいは、地球上の生命は実際に他所からやって来て、今では宇宙人たちがそこに座って「私たちは最高の微生物を送ったのに、得られたのはこのくだらないYouTubeビデオだけだった」と考えているのかもしれません。
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