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宇宙の特殊な光から地球上の生命の起源に新知見 [科学系よもやま話<生命の起源・進化>]

先週、国立天文台からオリオン大星雲でみられた円偏光に関する研究報告がありました。
宇宙の特殊な光から地球上の生命の起源に新知見(リンク)』

これは、オリオン大星雲の中心部に位置する大質量星形成領域(IRc2星周辺部)において、円偏光が太陽系の大きさの400倍以上のサイズにまで広がっていることを観測したというのです。

この観測結果は、オリオン大星雲のような大質量星が生まれる領域に広がる円偏光に、原始太陽系星雲がさらされた結果、地球上の生命の素となるアミノ酸が「左型」になった可能性を示唆するものです。

まずは、アミノ酸の右左の説明と、円偏光との関係をご説明しないと分かり難いですね。
アミノ酸は生物にとって必須の分子ですが、アミノ酸には光学活性がある物が有ります。 説明が報告にもあったので、そのまま抜粋して紹介します。
<以下引用>
アミノ酸の鏡像異性体とは
図1 アミノ酸の構造と鏡像異性体の例
alanin-s.jpg
『提供:国立天文台』
アミノ酸の一種であるアラニンの構造のイメージ画像です。 黒棒は原子の結合部を表します。 球は各色がそれぞれ、赤:水素、オレンジ:炭素、水色:窒素、緑:酸素、を表しています。
 アミノ酸の鏡像異性体は、それぞれ L型(左型)と D型(右型)に分類されています。 左型と右型は互いに鏡像関係にあり、左型を回転させても右型には一致しません。 例えば、左型アラニンの左上の赤い球が三つ付いている枝の部分に着目して回転させてみてください。
<引用はここまで>

ここで説明されているように、組成上は同じアラニンですが、丁度左手と右手のように互いに鏡像関係にある関係を「鏡像異性体」といいます。

通常合成すると、D型とL型ができる確率は、それぞれ50%です。しかし地球上の生命の殆どはL体(左型)を使ってタンパク質を構成しています(僅かにD体を含む事も知られています)。その理由は色々推測されてきたのですが、今回の報告でも支持しているのが、地球の生命の元となったアミノ酸がL体(左型)に偏っていたからという説です。以前パン・スペルミア説として生命の種を宇宙に求める学説をご紹介しました(パンスペルミア説(リンク))が、同じように生命の元となるアミノ酸、或いはその前駆体が宇宙からもたらされたなら・・・そして、それらがL体ばかりなら・・・。地上で繁栄する生物がL体(左型)ばかりである説明になるという考えです。

ところで、宇宙空間においてアミノ酸の鏡像異性体の偏りをもたらす原因は何でしょう?その原因として筆者らが提示しているのが、円偏光という特殊な光に照らされた状況での化学反応(非対称化学反応)です。実際に円偏光の回転方向に応じて片方の鏡像異性体が特に分解された結果、異性体の偏りが生じることが実験で確認されています。
今回、オリオン大星雲で新しく恒星が生まれる場所と考えられている、IRc2星近辺で、円偏光が太陽系の400倍以上のサイズにまで広がっていることが、近赤外線偏光観測装置SIRPOLによる観測で発見されました。また、オリオン大星雲中心部に他に卓越した円偏光領域が見られないことも初めて示されました。さらに、この観測領域にある数百個の太陽系に似た、軽く若い天体には円偏光は検出されませんでした。

つまり、この発見から、太陽系の形成時に生命の素が地球にもたらされたなら、原始太陽系は、軽く若い天体ではなく、オリオン星雲のような大質量星が生まれる領域で、IRc2星のような若い大質量星の円偏光にさらされたと考えられるのです。
これは、最近の隕石同位体の分析で、太陽系起源が大質量星近傍であるという示唆とも合致しています。
implication-s.jpg
『提供:国立天文台』
勿論、アミノ酸合成は地球上で起こった可能性は否定できませんが、仮に地球誕生の時期に、宇宙から飛来したならば、原始太陽系は当時、オリオン星雲のような大質量星が生まれる領域近傍にあった可能性は高そうです。

なんだか壮大なテーマで、私の好きな学説です。この考えに基けば、地球以外の太陽系天体に生命が存在する確率が飛躍的に増大しますからね。

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コメント 2

北海道大好き人間

単純にまとめれば、「光」が生命を生み出したということでしょうか?
確かに、先に書いたX線とかを照射することで植物とかも変わった物ができますね(あまりいい方向には向いていないようですが)。

今、更新すると、私のレスにコメント返しをなさっているようですが、サッカーはラジオですか?それともTVを見ながらでしょうか?
一応、今夜は4月分までレスをつけます。
で、今、本田が先制ゴールを決めました(前半39分)。
by 北海道大好き人間 (2010-06-14 23:39) 

optimist

北海道大好き人間 さん、こんばんは。
突然変異も生命の進化には不可欠ですから、一概に良い方向か悪い方向かはきめられないかもしれませんね。

とか行ってる間に、日本がカメルーンに先制しましたね♪
TVを脇でちらちら見ながらレスしてます。が、そろそろ眠る事にします。ちょと風邪ぎみなので、早寝します^^;
おやすみなさい。
by optimist (2010-06-14 23:41) 

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