わずかに頭角を現し、やがて急速に増えていく…「生命はあるけど生物じゃない」存在が「生命誕生の謎」を明らかにする「衝撃のシナリオ」

「地球最初の生命はRNAワールドから生まれた

圧倒的人気を誇るこのシナリオには、困った問題があります。生命が存在しない原始の地球でRNAの材料が正しくつながり「完成品」となる確率は、かぎりなくゼロに近いのです。ならば、生命はなぜできたのでしょうか?

この難題を「神の仕業」とせず合理的に考えるために、著者が提唱するのが「生命起源」のセカンド・オピニオン。そのスリリングな解釈をわかりやすくまとめたのが、アストロバイオロジーの第一人者として知られる小林憲正氏の『生命と非生命のあいだ』です。生命に不可欠な自己複製のハードルが思った以上に高いことがわかった前回。今回は、自己触媒における、前生物的分子生成の可能性を探ってみます。

【書影】生命と非生命のあいだ

*本記事は、『生命と非生命のあいだ 地球で「奇跡」は起きたのか』(ブルーバックス)を再構成・再編集したものです。

最初こそゆっくりだけど、時間とともに一気に増加する

生命は必ず自己複製しないといけないか、というところから疑って考察すると、自己触媒という手段が考えられます。

ふつうの触媒反応は、用いられる触媒分子Cによって、出発分子AからBがつくられるものです。触媒C自体は変化しません。しかし、CがAから自分と同じCをつくりだす反応があります。これが、自己触媒反応です。この反応では、Cは原材料Aがなくならないかぎりは増えつづけます。しかも、しだいに触媒が増えるため、反応速度も増加します。ただ、ふつうは材料に制限があるので、反応は減速されて頭打ちになります。

自己触媒反応において、Cの濃度の変化をグルフに取ると、その変化はS字型の曲線「シグモイド曲線」となります(図「自己触媒反応」)。

【図】自己触媒反応自己触媒反応。(b)では生成されたCが触媒となり反応速度を上げ、グラフ(図の右)上には特徴的なS字カーブ「シグモイド曲線」描かれる

Cの触媒能が小さく、もともとのCの濃度が低い場合も、Cの増え方は最初こそゆっくりですが、Cが増えてくるにつれて反応速度が上がるため、途中からは一気に増加します。

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