リンは生体内で多様な機能をもっている。それはリンがリン酸イオンという水の中で安定な基を形成できるからである。このような元素はリン以外には見当たらない。だから、生命は海の中に多く存在していた元素ほどより多く使ったが、リンのように存在量が少ない元素でも積極的に使った。それはその目的によく適合した結果、自然淘汰の過程で選択されたのである。
Q63 生命は高温の熱水中で誕生したのではないかと考えられていますが?
A63 最近、生命は海底熱水噴出孔のような高温の環境で誕生したのかもしれないと考えられるようになってきた。1970年代の終わり頃、東太平洋中央海嶺やガラパゴス拡大軸などの深さ2,000-3,000mの深海底で、350℃以上もの超高温の熱水を噴き出している場所が発見された。海嶺や拡大軸は海底プレートがつくられる場所である。このような場所の海底の下にはマグマ溜りが存在している。0-4℃の冷海水が地殻の裂け目から入り込んで、マグマ溜りからの高温ガスに接触し、暖められて熱水となって噴き出してくる。海底熱水噴出孔は世界各地の海嶺や拡大軸の近くで見つかっている。海底熱水噴出孔は、メタン、硫化水素、水素、アンモニアなどの濃度がまわりの海水に比べて異常に高く、有機物の生成に有利な還元的な環境である。また、温度が高いので、化学反応を進めるためのエネルギー源が豊富である。さらに化学進化に重要な役割を果たす微量元素も多く含まれている。
Q64 酸素は最初から原始大気に含まれていたのでしょうか?
A64 生命が誕生したころは、大気中に自由酸素は存在しなかった。現在の大気中の気体酸素は植物の光合成によってつくられた。地球上の生物は、酸素からつくられた成層圏のオゾン層によって、太陽からの紫外線や宇宙線の損傷作用から守られている。最初の生命が誕生したころは、オゾン層もなかったので、強力な紫外線や宇宙線が地球上にふりそそいでいた。それゆえ陸上や浅い水中では生命は存在しえなかった。
Q65 RNAワールド仮説とは?
A65 RNAワールド仮説は、最初の生命はRNA(リボ核酸)から始まったという説である。RNAは自分自身を複製し、増やすことができる。したがって、もし原始RNAがこの複製反応を触媒することができたならば、遺伝情報と触媒機能の一人二役の働きをもつその分子は、それ自身原始生命と呼ばれるに足りる資格をもつことになる。原始地球上に存在していたと見られる原始スープの中には、有機物がたくさん合成され、蓄積されていたと考えられる。このスープの中に、RNAの構成単位であるヌクレオチドも含まれていて、それらが化学的にランダムにつながって大きな分子に成長していった。このようにして合成されたRNAのほとんどは複製能力をもたなかったが、それらの中に複製能力をもつものが偶然現れ、多くのRNA分子を生み出していった。
