生命の起源は宇宙から!「パンスペルミア説」ってなんだ?

火星探査車「オポチュニティ」が撮影した火星表面の360度パノラマ写真。地球の生命の起源は火星にあるのかもしれない

地球にいる微生物が、宇宙空間で数年間生きられることがわかり、以前は一笑に付されていた「地球の生命の起源は宇宙」に再び注目が集まっている。われわれは宇宙からやって来たのか? この壮大な謎に迫る!

■微生物は宇宙空間でも数年生きられる!

「地球に存在する生命は、宇宙からやって来たのかもしれない......」

そんな仮説を裏づける実験結果が、8月26日に日本の研究チームによって発表された。

この実験は国際宇宙ステーション(ISS)で実施されている「たんぽぽ計画」(生命の起源に関わることを調べる計画)のひとつで、「放射線耐性のある微生物(デイノコッカス・ラジオデュランス)を宇宙空間に3年間さらす」というものだった。

その結果、微生物は紫外線が当たる環境だと数年間、当たらない環境だと数十年ほど生存できることがわかったのだ。

この実験の詳細を、研究チームのリーダーである東京薬科大学の山岸明彦名誉教授に解説してもらった。

――宇宙空間に微生物をさらす実験は、なんのためにやったのですか?

山岸 「パンスペルミア説」の検証のために行ないました。パンは「広く行き渡る」という意味、スペルミアは「種」「胞子」という意味です。「宇宙空間には広く微生物の胞子が漂っているのではないか」、そして「惑星間を微生物の胞子が移動できるのではないか」というのがパンスペルミア説の考え方です。

――普通、生物がそのまま宇宙空間に出ると、宇宙線や放射線ですぐ死ぬと思われていますよね?

山岸 宇宙線や放射線ではなくて、紫外線ですね。

――紫外線なんですか。

山岸 はい。宇宙線は国際宇宙ステーションの中も通っていますからね。放射線もあまり当たらないほうがいいんですが、宇宙空間にはそれほど多くは飛んでいません。それに比べて紫外線は飛んでくる量が圧倒的に多いんです。もし、宇宙飛行士が素手を宇宙空間に出したら、すぐにやけどするでしょうね。

――じゃあ、なんで微生物は大丈夫なんですか?

山岸 それは1匹で漂っていれば瞬殺されますよ。ところが1oくらいの大きさの塊になると大丈夫なんです。表面の微生物は死滅しますが、下層の微生物は表面の微生物に守られて生きられるんです。

――へー。

山岸 それで「1年でこれくらい死んでいく」「2年でこれくらい死んでいく」という割合から計算すると、紫外線の当たる環境だと2年から8年は生きられる。紫外線に当たらない環境だと40年以上生きられることがわかりました。

宇宙空間で紫外線を耐えた微生物(デイノコッカス・ラジオデュランス)微生物が入っていたケース

――微生物が何年間も宇宙空間で生きられるのはすごいと思いますが、その年月で生きたまま、例えば地球から火星まで移動することはできるんですか?

山岸 できます。まず、地球から火星に行くには地球から飛び出さなければいけませんよね。地球から飛び出るときに必要なスピードは秒速10キロ以上。ピストルの弾が秒速400メートルくらいだから、その25倍ですね。

――かなり速いですけど、どんなふうに飛び出るんですか?

山岸 まだよくわかっていませんが、例えば地球に隕石(いんせき)がぶつかると逆に地球からいろんなものが飛び出ていきます。また火山の爆発も多くはそれほど遠くまで飛んでいきませんが、すごく大きな爆発だと飛び出るかもしれない。

そして、僕らが考えているのはカミナリです。カミナリは通常、地上数q程度の所で起こりますが、同じような放電現象が地上80qあたりでも見つかっています。1oくらいの大きさの乾燥したバイオフィルム(微生物の集合体)が舞い上がり、そのとき、放電現象で加速され宇宙に出ていく可能性はある。

――地球から飛び出した微生物はどれくらいで火星に着くんですか?

山岸 飛び出した微生物の大部分は地球の周りをぐるぐる回るだけですし、もう少しスピードがあると地球から飛び出して太陽の周りをぐるぐる回って、たまたまそこに火星がやって来ると火星にぶつかるという感じです。その場合は数千万年はかかります。

――じゃあ、微生物は死んじゃうじゃないですか!

山岸 ただ、たまたま火星の方向に飛び出すと数ヵ月で着く場合もあるんです。

――おー!

山岸 今回の実験では微生物が宇宙空間でも生きられることがわかったので、地球から火星に移動する可能性があることがわかりましたし、逆に火星から地球に移動することもできます。ということは、地球上の生命は、火星からやって来た微生物によって誕生したという可能性も出てきたわけです。

■微生物は地球と火星間を移動できる

――でも、地球の生命は海の中で誕生したって学校で習いましたよ。

山岸 はい。高校の教科書などには海水の熱水噴出孔の周辺で誕生したんじゃないかと書かれています。熱水噴出孔からは、硫化水素やメタンなどのエネルギー源がどんどん出ているので、化学合成ができる生命にとっては非常に住みやすい環境です。

そして、この熱水噴出孔付近で、すべての生物の共通の祖先となる超好熱菌(90℃以上の高温でも生育できる微生物)が誕生したと考えられています。

――はい。

山岸 また、超好熱菌と僕ら人間の遺伝子を比べると、それほど差がありません。かなり完成された生物です。

――じゃあ、やっぱり超好熱菌が僕らの祖先だと。

山岸 そうですね。しかし、その超好熱菌が、どうやって誕生したのかがわかっていないんです。突然、ポンと出現したのでしょうか?

――なるほど。その超好熱菌のルーツが、宇宙からやって来た生命である可能性があると?

山岸 今回の実験では、微生物が火星から地球を移動できることがわかりました。次は火星に行って微生物がいるかどうかを調べる必要があると思います。

そして、火星に微生物がいたら、その遺伝子を調べればわれわれの祖先となった微生物かどうかがわかります。また、逆に地球から火星に行った微生物なのかもわかります。

もし、火星にいる微生物が、地球から行ったものだとわかれば、地球の生命の誕生の謎は振り出しに戻りますが、それでもアストロバイオロジーとしてはひとつの成果だと思います。

――アストロバイオロジーというのは?

山岸 NASAが作った造語で、「宇宙における生命の起源、進化、伝播(でんぱ)、未来を研究する」学問です。

私たちは、まだ地球の生物しか知りませんが、地球だけにとらわれずに宇宙に生物がいることも含めて考えましょうということです。

アストロバイオロジーで今、一番進んでいるのは電波天文学です。例えば、宇宙人が飛行機に乗るときにはレーダーを使うはずだから、その電波を検出しようと。

また、国立天文台は超大型望遠鏡を造っていて、酸素のある星を探そうとしています。酸素は植物が出した可能性が高いので、そこには高度な生き物がいる可能性がある。

それから、今、一番わかっているのは宇宙の未来です。

――え、宇宙の未来がわかってるんですか?

山岸 はい。宇宙はどんどん広がり続けていますよね。「宇宙の地平」ってわかりますか?

――いいえ。

山岸 今、宇宙空間は光速を超えて広がっていると考えられています。すると光が到達しているところは見えますが、その先の光より速く膨張している部分は見えません。この見えている範囲を宇宙の地平といいます。

そして、膨張がどんどん進むと、見えている宇宙から見えていない宇宙に星がどんどん漏れ出ていきます。すると100億年くらい後には僕らのいる天の川銀河と重力的につながっているアンドロメダ銀河以外は見えなくなるんです。これが宇宙の未来です。

――なんだか、ちょっと寂しい未来ですね。でも、100億年以上後だから、あんまり関係ないかもしれません(笑)。では、時を戻して......今、「たんぽぽ計画」では、ほかにどんな調査をやっているんですか?

山岸 今は宇宙の塵(ちり)を取ってきて、地球から脱出途中の微生物がいないかを調べています。

これが本当に大変な作業で、36個のサンプルがあるんですが、ひとつ5000枚くらいの顕微鏡写真を撮って、それをじーっと見て「これは、ひょっとしたら衝突痕かも」という傷みたいな部分を拡大して調べるんです。これがなかなか進まない。結果がわかるのはもう少し先ですね。

* * *

地球の生命は、宇宙からやって来たのかもしれない......。壮大な宇宙のことを考えるとなんだかワクワクしてきて、コロナ疲れも少しは吹っ飛ぶのではないだろうか。

取材・文/村上隆保 写真/山岸明彦 時事通信社

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