なぜ地球上とは異なる生命がそこに存在するのか

「私たちは、宇宙の他の場所に存在する他の生命体について、非常にオープンであるべきだと信じています。そして、それらは私たちが現在認識している生命体とは似ていないかもしれないのです」と物理学者のフアン・ペレス・メルカデル氏は言う。

クリス・スニッブ/ハーバード大学職員写真家

アリス・マッカーシー著ハーバード特派員

日付2023年6月6日2023年6月5日

地球上のどの生命体にも似ていない生命体が他の惑星に存在する可能性を想像してみてください。 それらはどのように見えるのでしょうか、そしてなぜこれほど異なるのでしょうか?

フアン・ペレス・メルカデル氏は、それが可能である可能性があり、その答えは、それらが異なる種類の化学から発展したものである可能性があると述べています。 ハーバード大学の地球惑星科学科と生命の起源イニシアチブの上級研究員である彼は、10 年以上にわたり、生化学や地球上の生命を可能にした化学に頼らずに、合成生命システムを作り出す方法を研究してきました。

「私たちは、すべての自然の生命システムに共通する重要な特性を補助なしで実行できる非生化学システムの構築を試みてきました」とペレス・メルカデル氏は説明した。

先月『Cell Reports Physical Science』誌に掲載されたペレス・メルカデル研究所の最新研究では、そのようなシステムがチャールズ・ダーウィンの言うところの「生命のための闘争」に関与していることさえ発見した。 この論文では、ペレス・メルカデル氏と共著者のサイ・クリシュナ・カトラ氏およびチェンユー・リン氏が、どのようにして 2 つの合成モデル (または「種」) を作成し、その後のそれらの間の競合を観察したのかについて説明しています。

この研究のずっと前に、研究室はプロトセルと呼ばれる非生化学的だが炭素化学に基づいたシステムを作成する方法を発見しました。 これらは、生体とは関係のない小さな合成化学物質の均質な混合物から出現する自己集合ポリマー小胞で構成されています。 「これらのシステムは生化学細胞のように機能します」とペレス・メルカデル氏は指摘する。 「それらは生まれ、必要なものを代謝し、成長し、移動し、繁殖し、そしておそらくは進化することさえあります。」

研究者らは、これらのシステムが競争排除の進化原理に従って動作するかどうかを確認したいと考えました。 ダーウィンの研究からわかるように、これには生存のための闘争が含まれており、資源を争う際に最も競争上の優位性を持つ種が他の種を追い出します。

だからこそ、ペレス・メルカデル氏と彼のチームは、この特定の研究のために 2 つの新しい種類のプロトセルを作成しました。1 つは光感受性という利点があり、もう 1 つは光感受性がありません。 研究者らが、これらのシステムが光に照らされた環境で食物を共有するときにどのように行動するかを観察したところ、光に敏感な「種」は耐えられる一方、もう一方は耐えられないことがわかりました。 「それは、環境の中で最適な構造物が生き残るための生存競争だ」とペレス・メルカデル氏は語った。

これらの結果を受けて、ペレス・メルカデル氏は、生化学物質は生命をめぐる闘争に必須ではないとまで示唆するつもりだ。 「これは、非生化学的な炭素化学が、より『適合』していない原細胞種の絶滅につながる可能性があることを示している」と同氏は述べた。

彼のチームの発見は、生命の基本的な特性を実装できる化学物質が地球外に存在する可能性があるのか​​という疑問を引き起こします。

「適切な条件が整えば、どこかの惑星表面に物質が存在する可能性があり、それらが化学反応を起こし、自己組織化し、おそらくこの実験が示すようなことを行う可能性がある」とペレス・メルカデル氏は述べた。

適切な状況下では、これらの材料は非常に単純な化学からより複雑な構造に進化する可能性があると同氏は述べた。 「私たちは、宇宙のどこかに存在する他の生命体について、非常にオープンであるべきだと信じています。そして、それらは私たちが現在認識している生命体とは似ていないかもしれないのです。」