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人類はその歴史の中で様々な革命を経験してきました。 約700万年前：最初の革命はなんといっても「直立二足歩行」でしょう。 約250万年前：次の革命は原人による「石器の使用」でした。 約80万年前： 旧人による「火の使用」が次の”技術革新”。 約１万年前： そして「農耕革命」によって世界各地で食糧生産が開始しました。 約5,000年前：それに続く「都市革命」によって文明が誕生します。 約2,500年前：その次にくるのが「精神革命（巨大宗教・哲学の誕生）」です。 紀元前６〜５世紀の「精神革命」とは？「精神革命」とは、紀元前500年前後に起きた人類の精神における大変革のことです。驚くべきことに、 ●ザラスシュトラ（紀元前628-551年）によるゾロアスター教の創唱 ●イスラエルでは預言者らによってユダヤ教が誕生（紀元前586年） ●孔子（紀元前551-479年）による儒教の成立 ●ガウタマ（紀元前463-383年）による仏教の創設 ●プラトン（紀元前427-347年）によるイデア論の提唱 などのように世界同時多発的に思想家が現れ、人間の思想に変革が起きたのです。
釈迦（ｶﾞｳﾀﾏ・ｼｯﾀﾞｰﾙﾀ）
孔子
この革命で、結局何がどう変わったのでしょうか？宗教・哲学の起源という壮大な問題を１つのブログ記事に表すのは無謀なことですが、一つの見方を示したいと思います。 （いくつかのサイト・書籍を参考にし、思いっきり単純化しています。） 「精神革命」以前の宗教は、自然神崇拝、動物神崇拝、そして神話に基づく多神教でした。 山河や森や海には「母なる神々」が宿り、自然の恵みを与えてくれると信じられていました。 人々は現世利益を与えてくれる自然神に感謝するのです。 しかしある時から、大地と自然は冷たくなり、人々を痛めつけるばかりとなりました。 母なる自然はなぜこれほどまで厳しいのか？ 母なる神々はなぜ人々を見放すのか？ そのとき人々は何を考えたのでしょう。どう説明しようとしたのでしょう。 人々は「母なる神々」に現世利益を求めることはやめ、 唯一の神は、人々に試練と苦難を与えているに違いない、そう考えるに至り、 人類は自然にすがる存在から、自然を克服する存在へと成長したのでしょう。 それが紀元前500年前後に起きた、人間の思想の変革なのではないでしょうか。 精神革命の背景は？では、なぜ世界でほぼ同時期にこのような「思想」が世界各地に誕生したのでしょうか？これを説明できるのが気候変動です。人々を痛めつけた自然神の正体です。 精神革命が起こった紀元前６世紀から５世紀にかけては まさに気候が寒冷化した時期に相当します。 5-6千年前の寒冷化や乾燥化を乗り越えてイノベーション（都市革命）を成し遂げた人々は、 再び紀元前500年前後の寒冷化によって、生きるか死ぬかの危機に直面し、 人々の精神の変革が引き起こされたのかもしれません。 逆に、この寒冷期でも比較的温暖で豊かな地域では、 人々の思想の変革が起こる必然性がなかったのかもしれません。 日本の神道は、現代でもなお、風土、山河や森を守り、 農業や漁業といった現世利益をもたらす伝統ですね。 ４行でまとめます●「精神革命」とは、紀元前500年前後に起きた人類の精神における大変革。● 世界同時多発的に多くの思想家が現れ、その後の人間の思想の基軸を形成した時代だ。 ● 人々が「自然神」から離れ「唯一神」への移行・集権化が開始された紀元前６〜５世紀。 ● 当時の厳しい寒冷・乾燥気候に苦しみ、それを乗り越え、克服するしていく時期に符合する。 この記事は以下のサイト・書籍を参考にしています。 http://www.nagaitosiya.com/b/castration.html http://www.teamrenzan.com/archives/writer/nagai/history.html http://blog.goo.ne.jp/abc88abc/e/52e71eb9ea38274390b91fa6c8486d83 安田喜憲「気候変動の文明史」NTT出版 |
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2019年08月20日
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コメント（1）
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このブログの主題からは少しはずれますが、今日は日本の美術史について。 日本美術の傑作とは...田中英道著「日本美術 傑作の見方・感じ方」(PHP新書) を読みました。要約すると、● 日本美術には世界に通用する傑作が数多く存在する。 ● しかも日本の美術は世界の芸術よりも手法や技法などで先んじていた。 ● 見落とされがちな日本の仏教美術は、世界に冠たる傑作に引けを取らない傑作ぞろいだ。 例えば、 ● 法隆寺『百済観音像』（7世紀）の中性的な微笑は、 はるか後世のダ・ヴィンチ『モナ・リザ』（15世紀）に匹敵する。 ● 興福寺『阿修羅像』（8世紀）の「高貴なる単純と静寂なる偉大さ」は ルネサンス初期（15世紀）のドナテルロの『聖ジョルジョ像』に匹敵する。 ● 深く静かな怒りをあらわにした東大寺戒壇院『四天王像』（8世紀）は ミケランジェロの『ダヴィデ像』（16世紀）を凌ぐ。 ● 北斎・広重らの浮世絵は、セザンヌが触発され、ゴッホが模写した。などなど... なるほど！日本美術ってすごかったんですね。これは目ウロコです。 田中英道氏によれば、すぐれた美術の歴史には共通の"様式展開"があります。 日本の美術史も西洋と同様に（というより、むしろ先行して）"様式展開"しました。 日本美術史は様式によって９つの時代に区分されます。
この中で、世界的に傑出した「人類の至宝」と呼べる傑作が数多く生み出されたのは、 ４．クラシシスム（天平文化） ６．バロック（鎌倉文化） ８．ジャポニスム（化政文化） だけ、なのだそうです。 （他の時代の美術は世界レベルでは評価されない） クラシシスム（天平文化）から一つだけ挙げるとすれば、興福寺『阿修羅像』 バロック（鎌倉文化）から一つだけ挙げるとすれば、興福寺『金剛力士像（阿形）』 ジャポニスム（化政文化）から一つだけ挙げるとすれば、北斎の『神奈川沖浪裏』 飛鳥・白鳳文化から引き継いだ８世紀の天平文化は仏教美術の頂点を極めました。 この時代の数々の傑作に匹敵する高貴な仏教美術作品は、その後生み出されていません。 その４世紀後、鎌倉時代前期に武家社会の中でバロックの美術は頂点を極めました。 この時代の写実的かつ躍動感あるれる傑作に匹敵する作品も、その後生み出されていません。 その５世紀後、江戸時代後期に町人文化であるジャポネスク美術は日本様式を確立しました。 西洋に影響を与えるほどの高い水準の日本美術作品は、その後生み出されていません。 詳しくは、田中英道著「日本美術 傑作の見方・感じ方」 を読んで下さい。（中古商品なら211円から） 芸術の歴史は、宗教、政治、社会の成熟度、風俗など様々な要因に影響を受けますから、 単純な推測はもちろんできません。でも、むりやり勝手に当てはめてみるとこんな感じです。 ４．クラシシスム（天平文化） 奈良時代の赤い矢印 ６．バロック（鎌倉文化） 鎌倉時代前期の赤いゾーン ８．ジャポニスム（化政文化） 江戸時代後期の赤い矢印 偶然かもしれませんが、これらはいずれも温暖期か、または寒冷期から脱した時期です。 （でも、他にも温暖期のピークはたくさんあるので、この推論は「まゆつば」です。） ＃ ただ、温暖期に入り世の中が安定したから天平文化が開花したと言っている学者はいます。 寒冷期には衰退または変革が起こり、温暖期には食糧生産が増大し社会は安定し成熟する。 世の中が豊かで余裕があれば芸術家が活躍する場も広がるのではないか、 そんなことを考えましたが、いかがでしょう？ |
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ホーム ＞ ㈠地球と生命 ＞ ��太古代 生命誕生の奇跡 (3) 代謝機能と細胞膜の獲得さて、海底に埋没した有機物が、「生命体」に進化するためには、▶自己複製機能をもつ（RNA, DNA） ▶代謝機能をもつ（酵素＝タンパク質） ▶膜で包まれている（リン酸脂質＋コレステロール） この３つを獲得しなければなりません。長い長い道のりですが、 このプロセスを解き明かすヒントが少しずつ見えてきました。 �� 鉱物の表面で有機分子の重合・高分子化が進んだ有機分子の重合反応は、どこでどのように進んだのでしょうか？おそらく、海底下に埋没した粘土層の粒子のすき間で起こったのでしょう。 特に粘土鉱物（層状のケイ酸塩鉱物）の表面で起こりやすいと言われています。 粘土鉱物の表面（界面）でアミノ酸の重合反応が起きるという説が1959年に提唱されました。 なぜ鉱物の「表面」なのかというと、溶液中よりも表面の方が、分子が自由に動けない分、 分子の結合反応が起きやすいからです。鉱物の表面が化学反応の触媒として機能するのです。 �� 鉱物の表面で代謝が起こった！「Fe-Sワールド」もっと具体的に鉱物の表面での有機物の進化を論じたのが1988年発表の『表面代謝説』です。黄鉄鉱（FeS2）表面にアミノ酸、核酸、脂質など吸着すると重合反応が起こるという説です。 ||http://neotachyon.cocolog-nifty.com/photos/uncategorized/2007/09/12/0709121.jpg 黄鉄鉱（パイライト）の結晶（Wikipediaより） なぜ黄鉄鉱上で有機物の合成反応が起きやすいのか？ それは、この鉱物表面上で、エネルギーを生み出してCO2から有機物を固定すること、 つまり代謝（最も原始的な）が可能だからです。「えっ？」っと思うかもしれません。 この反応は、FeS + H2S → FeS2 + H2 で表され、 黄鉄鉱の周囲に鉄イオン、硫化水素があれば、自発的に水素イオンと電子を放出する 最もシンプルなエネルギー代謝反応です。 さらに、周囲にCO2が溶け込んでいれば、自発的にギ酸（HCOOH）を生成します。 外部のCO2を有機固定するシンプルな物質代謝反応です。 つまりこれは、黄鉄鉱の周囲に｢化学的な不安定さ｣が用意されていれば、 そこから電子を取り出して栄養源とする代謝系（独立栄養代謝系）で、 細胞膜に包まれていなくても黄鉄鉱の表面で代謝が可能ということを意味しています。 ▶代謝とは外から取り入れた物質から他の物質を合成してエネルギーを得るという生体化学反応で、 ▶酵素（タンパク質）が触媒として多段階の反応を担っています。 ▶タンパク質が存在しない初期地球では、黄鉄鉱が酵素の代役をしていたというわけです。 この原始代謝系を「Fe-Sワールド」といいます。 ▶DNAの前には、RNAが遺伝情報と酵素活性の両方を持っていたという「RNAワールド」に対して、 ▶複製機能や細胞膜よりもFe-Sによる代謝系が先行したというのが「Fe-Sワールド」 �� 原始代謝はどこで始まった？ 鉄と硫黄が豊富な深海の温泉さて、原始代謝の舞台となった場所はいったいどこにあるのでしょうか？条件は、金属イオンや硫化水素が豊富で、黄鉄鉱が生成されている化学的に不安定な場所。 それは深海の温泉です。熱水噴出孔とも言います。 現在の熱水噴出孔では、硫化物から有機物を合成するバクテリアが生息しています。 深海の水温は2℃くらいですが、噴出する熱水の温度は400℃に達します。 深海は高圧なので水は沸騰せず超臨界状態、極めて反応性の高い状態です。 �� 細胞膜はどうやって出来た？次に生命体に必要なのは膜です。膜は環境から自己を区別するためにどうしても必要です。そもそも膜とはいったい何からできているのでしょう？ 細胞膜はリン酸脂質とコレステロールの二分子膜構造です。 でも、そのような膜を簡単な有機分子から組み立てることは難しいでしょう。 実は、深海の温泉で無機的に膜をつくことができるのです。 ▶原始の海は高温・酸性でFe2+に富みます。 ▶一方、熱水は高温・アルカリ性で硫化水素に富むと言われています。 これらを高温で混合すると、硫化水素とFe2+イオンが急速に反応して硫化鉄が析出し、 硫化鉄の膜で覆われた微小な泡（小胞）がたくさんできることが実験室で再現されています。 この泡は「酸性の海洋」と「熱水起源のアルカリ性内容物」を仕切り、 膜の内と外のpH勾配ができることで、化学反応の小部屋になった可能性もあるでしょう。 この硫化鉄の膜が原始代謝系を包み込むことができたかも知れません。 有機物の膜が無い時代は、このように無機鉱物の自己組織化でできた膜が 細胞膜の代用品（前駆体）になったのかも知れません。 この膜は、脂質を吸着できますから、それがのちに、無機・有機複合体の膜、 そして有機物の膜にとってかわり、細胞膜に発達した可能性があります。 また、黄鉄鉱界面上でイソプレノイドアルコールが合成可能です。 イソプレノイドアルコールは古細菌の膜をつくる物質です。 イソプレノイドアルコールからなる膜脂質が表面代謝系ごと遊離すれば、 細胞を有する生命の誕生へつながったかもしれません。 ここからバクテリアができるまでも長い長い道のりがありますが、 「Fe-Sワールド」「表面代謝説」「鉱物の自己組織化による膜の形成」は、 第一歩の仮説としては上出来と言えるでしょう。 http://cyber.tokaigakuen-u.ac.jp/cosmos/century/cellborn.gif �� 生命の素、リンも豊富な深海の温泉細胞膜はリン酸脂質からできています。DNAの核酸塩基は糖とリン酸のエステル結合ですし、エネルギー代謝はATPのリン酸の授受で行われています。 つまり、リンは生命の誕生に欠かせない元素です。 リン酸は海水中にはほとんどありませんが、地下の熱水脈中には豊富に存在しますから、 海底の温泉は生命の誕生にとても有利な場所と言えるでしょう。 まとめ（ココだけ読めばわかります）● アミノ酸、核酸、脂質の重合反応は鉱物の界面で起こりやすい。● 黄鉄鉱の表面では鉄と硫黄を使った代謝反応が自発的に進行する。「Fe-Sワールド」 ● 「表面代謝」が起こりうる場所は、鉄と硫黄を豊富に含むアルカリ性の深海温泉 ● 深海熱水の環境で、無機的に硫化鉄の膜（小胞）を作ることができる。 ● 黄鉄鉱の表面では細胞膜の材料となる脂質を合成することができる。 ● 熱水環境と代用品をうまく使えば、原始的な代謝と原始的な膜の生成は十分ありうるシナリオ。 代謝、細胞膜、とくれば、次は自己複製機能です。 次回はシリーズ最終回「複製機能はいかにして獲得されたか？」 週間ランキング▶▶▶ 6位/581 (08/10/30) 2位/181 (08/10/25) 2位/420 (08/10/27） |
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ホーム ＞ ㈠地球と生命 ＞ ��太古代 生命誕生の奇跡 (2) 海底下で生き延びた高分子地球外から飛来したにせよ、隕石の衝突で生成されたにせよ、40−38億年前にはアミノ酸などの様々な有機分子が地球上に存在していたと考えて良いでしょう。(前記事参照) さて、次のステップは？？？ アミノ酸はどのようにしてタンパク質（酵素）に進化していったのでしょう？？？？ 第１段階：酸化的大気からのサバイバル大気圏で生成された有機分子は、いずれ酸化的な大気中で分解の危機にさらされてしまいます。有機分子は雨滴と一緒に海に回帰することで、まずは大気中での分解を回避しました。 次に有機分子が海水に良く溶け込むことが大事です。 有機分子の中でも炭化水素（炭素と水素だけでできた化合物：石油や天然ガスの主成分）は 水にはなじまないため、海面に浮上して油膜となり、 大気に接して酸化分解してしまい、N2, CO2, H2Oに戻ったでしょう。 一方、アミノ酸、核酸塩基、糖は親水性なので水に良く溶け込み、海水中に分散できます。 海水に溶け込むことによって、酸化的な大気と遮断され、分解せずにサバイバルできたのです。 第２段階：より安全な海底へうまく移動した有機分子当時の海には様々な微粒子がコロイドとなって浮遊しています。隕石の海洋衝突で生じた金属微粒子、ケイ酸塩微粒子、粘土鉱物の微粒子などです。 中でも、粘土鉱物は有機分子を吸着する性質があります。 アミノ酸や核酸塩基などの生物に必要な有機分子を吸着した粘土鉱物は 相互に凝集して海底に沈殿したと考えられます。 粘土鉱物：粘土の主成分で、シート状のケイ酸塩鉱物。 鉱物の表面が帯電しているので、分子やイオンがくっつきやすい。 海中よりも海底の方が還元的な環境（酸化・分解を免れる環境）です。なぜなら、 当時の海底の沈殿物は隕石起源の金属微粒子（還元的な粒子）を主体とするからです。 有機分子は、大気⇒ 海中⇒ 海底⇒ 海底下 と、より酸化・分解から保護される 安全な還元的環境に移動することで保存され濃縮されたのです。 第３段階：有機分子が高分子化したのは海ではなく地下だ！多くの教科書では、「生命は海で生まれた」と書かれています。いわば常識です。しかし、海での分子進化には矛盾があるのです。その矛盾とは... アミノ酸のような小さな有機分子が、海底で自然に1000個以上も順次つながって タンパク質のような巨大分子に重合することは化学的に不自然なのです。 分子と分子がつながる重合反応は脱水反応です。 しかし、多量に水がある海中は、逆に加水分解が進行する条件です。 しかも、塩基やアミノ酸配列には厳密な順番があり、 海水中でそんな重合反応が次々と起こり続けることはまず不可能でしょう。 では、加水分解の環境の中でいかに逆向きの脱水重合反応を進められるか？ この難問を解くため、中沢氏は、 「海中ではなく、海底下に深く埋没した後で反応が進んだ」と主張します。 有機分子の重合反応が起こりやすい、脱水環境・還元的環境は 海中ではなく海底下に存在するからです。 中沢氏によれば、そうした重合反応＝分子進化は、水溶液中での反応ではなく、 鉱物の表面や界面などに囲まれた場での反応であった可能性が高いというのです。 アミノ酸の高分子化。点線で囲まれた部分をペプチド結合と呼ぶ。 この脱水重合反応によってアミノ酸は直鎖状に高分子化する。 R1, R2はアミノ酸の側鎖。Rは20種類ある（つまりタンパク質を作るアミノ酸は20種類） 海底下３km、温度200℃ でのサバイバル！粘土層は年月をかけて累々と積み重なり、数kmまで埋没すると、圧力や温度がかなりのレベルまで上昇します。 厚く積み重なった粘土層の荷重で圧力を受け、粘土の中から水が絞り出されます。 絞り出された水は、最終的に海面にしみ出します。地下水の移動、湧き水のような現象です。 粘土層から水が抜けて移動していく過程で、 何1000mも積み重なった粘土層はフィルターの役割りをして、 水に溶け込んでいた有機分子は濾過されて濃縮していったでしょう。 特定の分子だけがどこかに濃縮することもあったかもしれません。 有機分子が濃縮することは脱水重合するための条件です。 温度が上昇し、還元的な場であれば、なおさら重合に好都合です。 これは、生物の遺骸の有機分子が、還元的な地下で重合して 重油やタールのような巨大分子になるのと似ています。 中沢氏の実験によれば、 地下３km相当の圧力で、200℃以下であれば、アミノ酸は重合して高分子化します。 さらに高温であれば、グラファイト（炭）になることが実証されました。 これは何を意味するのでしょう？ 有機分子は地下深くで高分子化することで分解されずに生き残り、 それが200℃以下の環境で保存された高分子の一部がやがて生命に進化し、 200℃以上の環境に持ち込まれた高分子は石油やグラファイトになったのでしょう。 今後の実験で、高温高圧の還元状態で、どこまでアミノ酸の高分子化が進むのかが 解明されるでしょう。まだまだ研究途上です。 重要なポイントは、40-38億年前に海洋への隕石の衝突が激しかった時期があり、 当時の海底は大量の金属微粒子が厚く沈殿し、 重合反応が進む還元的な環境だったということです。 そのような時代は、地球史を通じて40-38億年前だけです。 有機分子が海底下で高分子となってサバイバルできたのも、 40-38億年前のワンチャンスを生かしたからでしょう。 まとめ（ココだけ読めばわかります）● 40-38億年前、隕石の海洋衝突による有機分子のビッグバンで有機分子が生成。● 大気圏の有機分子は雨滴となって海に回帰し、大気中の酸化・分解からサバイバル。 ● 親水性の有機分子は海水中に溶解して分散。疎水性有機分子は油膜となって酸化・分解。 ● アミノ酸や核酸塩基は粘土粒子に吸着して海底（還元的環境＝安全な場所）に沈殿。 ● 海底下に埋没した有機分子は脱水重合によって高分子化し、高温高圧環境からサバイバル。 ● 有機分子は40-38億年前のワンチャンスを生かし脱水重合で高分子化によって海底下で生き延びた。 次回は、「高分子の組織化と生命の発生」生命は温泉で生まれた？？？ 週間ランキング▶▶▶ 6位/581 (08/10/30) 2位/181 (08/10/25) 2位/420 (08/10/27） |
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ホーム ＞ ㈠地球と生命 ＞ ��太古代 生命誕生の奇跡 (1) 上空で作られたアミノ酸生命の起源。それは科学の最大のテーマであるだけでなく、人類の大きな哲学的テーマの一つで、ロマンに満ちた話題です。 地球史４６億年の中で、生命がいつ発生したのかは正確には分かっていません。 ４０億年前という説、３８億年前という説、もっと後だという説もありますが、 ４０億年前から２７億年前までのどこかで、有機分子（アミノ酸など）から 高分子（タンパク質など）を経て、生命体が誕生しました。 有機体が生命体であるためには、少なくとも２つの条件が必要です。 １つは自己複製機能。DNA上の情報を解読・翻訳して様々なタンパク質を合成します。 ２つ目は代謝機能。外界からエネルギーを取り出し、自分の体を作ります。 代謝は酵素（タンパク質）が担います。生体内の化学反応の触媒と言っても良いでしょう。 しかしここでパラドックスがあります。 酵素を作るためには、酵素の設計図が書き込まれているDNAが必要だし、 そのDNAを組み立てるには酵素が必要です。まさに「にわとりと卵」の関係にあります。 初期地球にはDNAも酵素もありませんでした。これでは生物の誕生は永久に不可能です。 1980年代にRNA (DNAから情報をコピーして複製先にペーストするメモ帳のようなもの) の中に 「遺伝情報を記録し、なおかつ酵素としても機能するものがある」ことが発見されました。 それに基づいて「現在のDNA生命よりも前に、RNAが遺伝と代謝を担うRNA生命が存在した」 という仮説が提案されました。これをRNAワールドといいます。そして、RNAは徐々に 遺伝情報の保存能力をDNAへ、触媒能力をタンパク質へと譲り渡していったといわれています。 （→過古事記参照） しかし、仮にRNAがタンパク質よりも先にあったとしても、 H, C, N, Oなどの元素から、いきなりRNAが生成される確率は限りなくゼロに近く、 RNAが生命の起源物質であるとして決着がついたわけでは全くありません。 窒素、水、C0, CO2などの材料から大気中や海中で一つ一つ反応を進めて、 アミノ酸や核酸塩基や糖などの生物有機分子が自然にできあがることはまず不可能で、 さらにそこからDNAやタンパク質などの巨大分子（ポリマー）が自然にできあがることも 何か魔法のような仕掛けでもない限り、まず不可能です。 しかし、その魔法の仕掛けが見えつつあるのです。 1990年代以降に急速に進展した惑星形成論によって、初期地球の環境が分かってきたためです。 最近、中沢弘基著「生命の起源 地球が書いたシナリオ」を読みました。 この本は生命の起源について極めて重要なヒント・仮説を提示しています。 読みこなすためにはそれなりの基礎知識が必要ですが、 噛み砕いて、簡潔にこの本の要点を３回に分けて解説したいと思います。 アンモニアがどうやって地球上に現れた？（アンモニアがないとアミノ酸はできない）有名な1953年のミラーの実験では、原始大気であるアンモニア、メタン、水の混合気体に火花放電をさせ、タンパク質を構成する何種類かのアミノ酸を合成することに成功しています。 しかし「地球の原始大気はアンモニアとメタンである」という当時の前提は今や崩れています。 マグマオーシャンの原始大気は1200℃以上の酸化的な環境だったので、 アンモニア、メタンなどの還元性気体は即座に分解してしまいます。 初期地球においてアンモニアやメタンは安定に存在し得ません。 原始大気は二酸化炭素や窒素酸化物などの酸化性気体が主成分なのです。 アミノ酸が生成するためにはアンモニアは絶対的に必要な前駆体ですが、 そのアンモニアがどうやって地球上に現れたのかすらわかっていなかったのです。 その謎を解く鍵は、微惑星・隕石の爆撃でした。 微惑星・隕石の銃弾爆撃を受けた太古の海洋原始地球の進化の様子をおさらいしておきましょう。(1) 原始地球は多数の微惑星・隕石の衝突・合体によって急速に成長し、 45.5億年前に現在とほぼ同じ大きさになった。 (2) 衝突した微惑星はいったん蒸発し、金属や岩石はすぐに凝集して沈殿したが、 水蒸気、二酸化炭素、窒素は大気成分となった。金星と同じ100気圧程度。 (3) 微惑星の衝突エネルギーによって地球の表面は融解し、マグマオーシャンができていた。 マグマオーシャンの温度は岩石が溶ける1200℃以上。 (4) 大気中にメタンやアンモニアが存在したとしてもすぐに分解され、 生命の素になる有機物を完全に除去した無機の世界にリセットされた。 (5) 微惑星・隕石の衝突の頻度が落ちると地球表面の温度が下がり、水蒸気が凝集して 43億年前には海が出現する。大気は１気圧に近づく。35億年前には隕石の衝突はおさまる。 つまり、遅くても40億年前には海ができていて、35億年前頃まで、 微惑星・隕石は現在の1000倍以上の頻度で衝突を続けていました。 40-38億年の間に１平方メートルあたり200トンもの隕石が降り積もった！ そこで何が起こっていたのでしょうか？ 「有機分子のビックバン説」衝撃蒸気流でできたアンモニアとアミノ酸アンモニアやアミノ酸が生成される過程を簡単に説明します。(1) 微惑星・隕石が海に衝突すると、微惑星・隕石（金属、鉱物、炭素）は蒸発して 微粒子となって噴出。 (2) 衝突によって海水は超臨界水となる。超臨界水は気体として振る舞いながら、 金属や鉱物を原子や分子の状態で溶かし込む。極めて反応性の高い雲を形成。 (3) 超臨界水は一気に還元され、多量の水素と反応熱を発生。 (4) 超臨界水と水素と隕石の気体は高温の衝撃蒸気流となって大気圏に上昇する。 (5) この衝撃蒸気流の中に原子の状態で溶解している金属鉄は還元剤として作用する。 鉄が水を還元して酸化鉄になり、還元環境が作られる。 (6) 隕石の気体の中には固体炭素の微粒子も含まれる。還元条件の衝撃蒸気流の中で 超臨界水や水素と固体炭素が反応すれば多様な有機分子が生成される。 (7) 固体炭素はもともとベンゼン環が無限に連なったものだから、ベンゼン環を有する アミノ酸も容易に生成できてしまう。 (8) 還元条件の中で窒素と水素ガスからアンモニアができる反応が容易に進行する。 生成したアンモニアは上空で冷却され、雨滴に溶けて海に回帰する。 アンモニウムイオンとなって安定に海水中に存在する。 N2、H20、C0, CO2などの小さな分子から一つ一つ反応を進めて有機分子を作るのは 何十億年かけても無理。 隕石の衝突による高温の衝撃蒸気流の中で、炭素、水素、窒素、金属を溶かし込んだ 還元的な超臨界水の中で、一挙に有機分子が生成され、上空から降って来たという説。 これが「有機分子のビックバン説」です。40-35億年前の出来事です。 本の筆者は衝撃蒸気流内のアンモニアやアミノ酸の合成実験に成功しています。 詳細は本を参照してください。 まとめ（ココだけ読めばわかります）● 生命の起源は初期地球の環境が分からなければ解明できない（生物や化学だけでは分からない）● 生命の素になった有機分子は隕石の海洋衝突による衝撃蒸気流の中で生成された ● 隕石に含まれる固体炭素が有機分子の素材となった ● 有機分子を生成する還元的環境を作ったのは、超臨界水に溶けた隕石の金属鉄である。 ● 海が出現し、隕石衝突がまだ激しかった40−38億年前のワンチャンスに有機分子ができた。 次の難関は、「アミノ酸などの簡単な有機分子が、いかに重合して タンパク質や核酸などの高分子になることができたか？」です。 次回 「生命は地底で発生した！」です。 週間ランキング▶▶▶ 6位/581 (08/10/30) 2位/181 (08/10/25) 2位/420 (08/10/27） |
