4月 15, 2024

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ミッシングリンクは見つかりましたか? 研究により、温泉で初期の生命が誕生した可能性があることが判明

ミッシングリンクは見つかりましたか? 研究により、温泉で初期の生命が誕生した可能性があることが判明

🔑 主な調査結果:

  • 生きた細胞は35億年前に無生物から生じた可能性がある



  • 脂肪酸の生成は細胞の初期発達に不可欠です



  • 同様の現象が太陽系の氷の衛星でも起こる可能性がある

ニューカッスル、イギリス — 古代の温泉は地球上の生命の神秘的な起源を明らかにすることができるでしょうか? ニューカッスル大学の科学者たちはこれに期待している。 彼らの新しい研究は、35億年以上前に最初の生命システムがどのようにして非生命の地質物質から出現したかを調査しています。

研究チームの発見には、初期細胞膜の必須成分である長鎖脂肪酸などの有機分子の生成が含まれる。 これらの発見は、数十億年前の地球上での生命の形成における重要な段階を説明する可能性があり、古代の細胞膜の基本的な有機分子の起源が妥当であることを示唆しています。

脂肪酸は、水を引き寄せたりはじいたりする領域を備えた長い有機分子であり、水中で細胞のような区画を自然に形成します。 これらの分子は、最初の細胞膜の形成に重要な役割を果たしたと考えられています。 しかし、生命の初期段階におけるこれらの脂肪酸の起源は謎のままです。 ニューカッスル大学の研究者らは、これらの分子は熱水噴出孔で形成された可能性があると示唆している。熱水噴出孔では、水中噴出孔からの水素が豊富な流体が二酸化炭素を含む海水と混合する。

研究者らは、有機分子が熱水噴出孔で形成される可能性があると示唆している。 (Unsplash の Kubilay Pal による写真)

研究チームは、初期の地球の海洋条件を実験室で再現することで、熱水噴出孔に似た温帯環境で水素、重炭酸塩、鉄分を多く含む磁鉄鉱を混合すると、これらの生体分子が形成されることを発見した。

「生命の起源の基礎となるのは、内部化学物質を外部環境から隔離するために不可欠な細胞コンパートメントです。これらのコンパートメントは、化学物質を濃縮し、エネルギー生産を促進することにより、生命を維持する反応を促進するのに役立ち、おそらく細胞の基礎として機能します。」人生の最初の瞬間。 大学リリース

この研究は、アルカリ性熱水噴出孔からの水素が豊富な流体と重炭酸塩が豊富な水との鉄系鉱物上での反応が、初期の細胞膜の形成を促進した可能性があることを示唆している。 このプロセスによりさまざまな種類の膜が生成された可能性があり、その一部は私たちが知っている生命のゆりかごであった可能性があります。

3D レンダリングは、青色の背景に対して DNA の二重らせん構造をキャプチャし、生命の遺伝コードの複雑な美しさを強調します。3D レンダリングは、青色の背景に対して DNA の二重らせん構造をキャプチャし、生命の遺伝コードの複雑な美しさを強調します。
研究者らは、最初の生命システムは 35 億年以上前に非生命の地質学的物質から生じたと考えています。 (クレジット: Unsplash/THAVIS 3D)

ニューカッスル大学自然環境科学部生物地球化学のリーダーで研究主任研究員のジョン・ティリング博士は、「この研究が地球上で生命がどのように誕生したかについての第一歩を提供できると信じている」と論文の中で述べている。 大学リリース。 「私たちの研究室での研究は現在、第二の重要なステップ、最初は鉱物の表面に「くっついていた」これらの有機分子がどのようにして離脱して球状の膜に囲まれた細胞様の部屋を形成することができるのか、最初に考えられる「プロトセル」の解明を続けているところです。最初の細胞生命を形成しました。

興味深いことに、この研究はまた、同様の膜形成反応が太陽系の衛星の氷の表面の下の海洋でも起こっている可能性があることを示唆しており、これらの遠い世界で生命が誕生した可能性を示唆しています。

木星最大の衛星ガニメデの画像。 ベージュ色で、表面に白い線が入っています。木星最大の衛星ガニメデの画像。 ベージュ色で、表面に白い線が入っています。
この宇宙画像には、木星最大の衛星であるガニメデの表面にある白い縞模様が示されています。 新しいタイプの塩辛い氷の発見は、これらの線の物質を説明し、ガニメデの氷で覆われた海の形成に関する手がかりを提供する可能性があります。 (クレジット: NASA/JPL/Juno)

この研究は、地球上の生命の起源についての洞察を提供するだけでなく、宇宙の他の場所での生命の可能性を理解する方法も開きます。

研究は雑誌に掲載されます 地球と環境のコミュニケーション

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