パンスペルミア説せつ

パンスペルミア説せつのイメいめージ図じず

パンスペルミア説せつ（パンスペルミアせつ、希まれ: πανσπερμία、宇宙うちゅう汎ひろし種しゅ説せつ）は、生命せいめい起源きげん論ろんの一ひとつ。地球ちきゅうの生命せいめいの起源きげんは地球ちきゅう外がいから来きたとする説せつである。提唱ていしょうされた生命せいめいの「素もと」には、たとえば微生物びせいぶつの芽胞がほう、DNAの鎖くさり状じょうのパーツやその一部いちぶ、あるいはアミノ酸あみのさんが組くみ合あわさったものなどが挙あげられる。「胚はい種しゅ広こう布ぬの説せつ」とも邦訳ほうやくされる。

歴史れきし

考かんがえ方かた、仮説かせつ、理論りろんの歴史れきし

『生命せいめいの起源きげんは、天上てんじょうの世界せかいからまかれた種たね』とする、信仰しんこうとしてのパンスペルミアは、エジプト古こ王国おうこく（前ぜん27世紀せいき―前ぜん22世紀せいき）までにさかのぼり、初期しょきのヒンドゥー教きょうやユダヤ教きょう、キリスト教きょうのグノーシス主義しゅぎにも見みられるように、有史ゆうし時代じだいと同おなじくらい古ふるい信仰しんこうの一ひとつである。

パンスペルミア説せつの先駆せんくは、「生命せいめいの種たね」を語かたったギリシャの哲学てつがく者しゃアナクサゴラスの思想しそうに見みられる。しかしこの考察こうさつは忘わすれ去さられてしまった。というのは、古代こだいギリシアで、アリストテレスが「自然しぜん発生はっせい説せつ」を唱となえたからである。アリストテレスは生命せいめいに関かんする多数たすうの観察かんさつを重かさね、生命せいめいに関かんする論文ろんぶんを書かきためていたのだが、ある日ひ、アリストテレスは泥どろの中なかから「うなぎの子こ」などが出でてくるのを見みて、「生命せいめいは、基本きほん的てきには親おやから生うまれるが、一部いちぶは泥どろの中なかから生うまれることもある」とする説せつを提唱ていしょうした。当時とうじのいわば学術がくじゅつ界かいでは頂点ちょうてん的てきな存在そんざいであったアリストテレスの説せつが広ひろく受うけ入いれられた結果けっか、パンスペルミア説せつのほうは忘わすれ去さられてしまった。

一方いっぽう、中世ちゅうせいヨーロッパの思想しそう界かいにとっては、パンスペルミア説せつは『旧約きゅうやく聖書せいしょ』の最初さいしょの章あきら「創世そうせい記き」に書かかれている天地てんち創造そうぞう（宇宙うちゅうおよび生命せいめいの創造そうぞう）の記述きじゅつと矛盾むじゅんしていたために受うけ入いれられなかった。

パンスペルミア説せつがヨーロッパでようやく受うけ入いれられるようになったのは19世紀せいきになってからのことである。1859年ねんにチャールズ・ダーウィンが生物せいぶつ学がく的てき進化しんか論ろんを確立かくりつし、1884年ねんにルイ・パスツールが生命せいめい発生はっせいの因果いんが性せいの問題もんだいについて実験じっけんを行おこなったことで、地球ちきゅう上じょうの生命せいめいの起源きげんの問題もんだいが多おおくの科学かがく者しゃに認識にんしきされた。

「パンスペルミア」という用語ようごの歴史れきし

フランスの学術がくじゅつ系けいウェブサイト「Ortlang」によると、ギリシア語ご「πανσπερμία（パンスペルミア）」の意味いみは、もともとは「mélange de toutes sortes de semences（さまざまな種子しゅしの寄よせ集あつめ）」だったと解説かいせつされている。そして同どうサイトによると「パンスペルミア」という用語ようごの意味いみ（定義ていぎ）は19〜20世紀せいきに次つぎのように変化へんかしたという。

• 1823年ねん時点じてんでは、Boisteが書かいた「amas confus de substances hétérogènes（不ふ均一きんいつな物質ぶっしつの雑然ざつぜんとした寄よせ集あつめ）」という説明せつめい文ぶんがあった。
• 1842年ねん時点じてんでは「théorie selon laquelle les germes des corps organisés sont présents dans tout l'univers（生命せいめい体たいの種子しゅしは宇宙うちゅう全体ぜんたいに満みちているとする理論りろん）」という説明せつめい文ぶんがAc. Compl.に掲載けいさいされた。つまりこの時点じてんではすでに、ほぼ現在げんざいの意味いみの用語ようごとして用もちいられていた。
• 1949年ねん時点じてんでは「théorie selon laquelle la vie aurait été introduite sur la terre par des germes venus d'autres planètes（地球ちきゅう上じょうの生命せいめいは、他たの惑星わくせいから来きた種子しゅしによって始はじまったとする理論りろん）」という説明せつめい文ぶんがNouveau Larousse Universel『新しん・ラルース百科ひゃっか事典じてん』に掲載けいさいされた。

20世紀せいきの研究けんきゅう

アレニウス

1903年ねんに、スウェーデンのスヴァンテ・アレニウスが提唱ていしょうする。

1905年ねんにアインシュタインが光量子こうりょうし仮説かせつを発表はっぴょうしたが、1908年ねんにアレニウスは自著じちょ『世界せかいのなりたち』（独どく: Das Werden der Welten）を出版しゅっぱんし、パンスペルミアが隕石いんせきに付着ふちゃくせずともそれ自体じたいとして、恒星こうせいからの光ひかりの圧力あつりょくすなわち放射ほうしゃ圧あつまたは光圧こうあつで宇宙うちゅう空間くうかんを移動いどうする説せつを現あらわして、「光ひかりパンスペルミア（説せつ）(独どく: Radiopanspermie)」と呼称こしょうしている。地球ちきゅうの位置いちにおける太陽光たいようこうの光圧こうあつは5マイクロパスカルと微細びさいだが、宇宙うちゅう空間くうかんに浮遊ふゆうする極小きょくしょう物体ぶったいを移動いどうさせる可能かのう性せいがあるとしている。当時とうじは光圧こうあつを用もちいた太陽たいよう帆ほの実証じっしょうは実験じっけんされておらず、ブラックホールの研究けんきゅうで著名ちょめいなシュヴァルツシルトによる太陽たいよう放射ほうしゃに最もっとも影響えいきょうされる球体きゅうたいは直径ちょっけい160nmとする推算すいさん値ちを提示ていじして自説じせつを補強ほきょうしている。当時とうじは最小さいしょう微生物びせいぶつは200 - 300nmとされていたが現在げんざいは200nmをやや下回したまわる程度ていどと考かんがえられシュヴァルツシルトによる推算すいさん値ちに近傍きんぼうしている。

アレニウスの「光ひかりパンスペルミア」に対たいする、隕石いんせきなどに付着ふちゃくした生命せいめいの種子しゅしに起源きげんがある、旨むねの説せつは「弾丸だんがんパンスペルミア (ballistic-panspermia)」や「岩石がんせきパンスペルミア (lithopanspermia)」と呼称こしょうされる。

光ひかりパンスペルミアと弾丸だんがんパンスペルミアはともに、微生物びせいぶつが地球ちきゅうへ到達とうたつするには宇宙うちゅうの超ちょう低温ていおんに耐たえねばならない。当時とうじは海王星かいおうせいの大気たいき温度おんどはマイナス220度どと推定すいていされ、微生物びせいぶつが液体えきたい空気くうきのマイナス200度どで半年はんとし以上いじょう生存せいぞんするとアレニウスは実験じっけんで例証れいしょうしている。生命せいめい現象げんしょうを化学かがく現象げんしょうの一種いっしゅととらえるなら温度おんどが低ひくいほど生命せいめいの過程かていもゆっくり進すすむとアレニウスは洞察どうさつし、室温しつおん10度どで1日にちで死しぬ微生物びせいぶつは海王星かいおうせいのマイナス220度どならば死滅しめつまで300万まん年ねんを要ようすると試算しさんしている。

トムソン、ヘルムホルツ

ウィリアム・トムソンもパンスペルミア説せつを唱となえた。ウィリアム・トムソンを嫌きらっていたツェルナーは、トムソンの様々さまざまな説せつを批判ひはんし、トムソンの支持しじしたパンスペルミア説せつも批判ひはんした。「大気圏たいきけん突入とつにゅうの熱ねつに耐たえられない」と攻撃こうげきした。トムソンの仲間なかまのヘルムホルツはトムソンの説せつを擁護ようご。隕石いんせきの深部しんぶの温度おんどは上あがらない、隕石いんせき表面ひょうめんの微生物びせいぶつや大気圏たいきけん突入とつにゅう時じに隕石いんせきが割われた部分ぶぶんの微生物びせいぶつは大気圏たいきけんの摩擦まさつで振ふり落おとされゆっくり落おちるのでショックは小ちいさいと擁護ようごした。

フレッド・ホイル

1978年ねんにはフレッド・ホイルが、生命せいめいは彗星すいせいで発生はっせいしており彗星すいせいと地球ちきゅうが衝突しょうとつすることで地球ちきゅう上じょうに生命せいめいがもたらされたとした。

クリックとオーゲル

1981年ねんにはフランシス・クリックとレスリー・オーゲルが、高度こうどに進化しんかした宇宙うちゅう生物せいぶつが生命せいめいの種子しゅしを地球ちきゅうに送おくり込こんだとする仮説かせつを提唱ていしょうした。「地球ちきゅうが誕生たんじょうする以前いぜんの知的ちてき生命せいめい体たいが、意図いと的てきに『種たねまき』をした」とする説せつは「意図いと的てきパンスペルミア」と呼よばれている。これは、一般いっぱん的てきなセンスではまるでサイエンス・フィクションのようにも聞きこえる説せつではあるが、クリックはこの説せつの生物せいぶつ学がく的てきな根拠こんきょを提示ていじした。現在げんざいの地球ちきゅう上じょうの生物せいぶつでモリブデンが必須ひっす微量びりょう元素げんそと重要じゅうような役割やくわりを果はたしているが、クロムとニッケルは重要じゅうような役割やくわりを果はたしていない。しかし、地球ちきゅうの組成そせいはクロムとニッケルが多おおく、モリブデンはわずかしか存在そんざいしない。これは、モリブデンが豊富ほうふな星ほしで生命せいめいが誕生たんじょうした名残なごりだと考かんがえることができるとしたのである。もうひとつの論拠ろんきょとして、地球ちきゅう上じょうの生物せいぶつの遺伝いでん暗号あんごうがおどろくほどに共通きょうつうしたしくみになっているのは、そもそも「たったひとつの種たね」がまかれて、その種たねから地球ちきゅう上じょうの全すべての生物せいぶつに変化へんかしていったと考かんがえられるとした。

現代げんだいの研究けんきゅう

2008年ねんから2015年ねんにかけて、国際こくさい宇宙うちゅうステーションの外そとで3回かいの宇宙うちゅう生物せいぶつ実験じっけん（EXPOSE）が実施じっしされ、多種たしゅ多様たような生体せいたい分子ぶんし、微生物びせいぶつ、およびそれらの胞子ほうしが約やく1.5年間ねんかん、宇宙うちゅうの太陽たいよう放射ほうしゃと真空しんくうにさらされた。いくつかの生物せいぶつはかなりの長ながさの間あいだ、非ひ活動かつどう状態じょうたいで生いき残のこり、模擬もぎ隕石いんせき物質ぶっしつに保護ほごされたそれらのサンプルは、岩石がんせきパンスペルミアの可能かのう性せいについての実験じっけん的てき証拠しょうことなっている。

2015年ねん11月、西にしオーストラリア州しゅうの41億おく年ねん前まえの岩石がんせきから、若わかい地球ちきゅうが約やく4億おく年ねん前まえだった頃ころの生物せいぶつの遺骸いがいが発見はっけんされた。AP通信つうしんの研究けんきゅう者しゃによると、「生命せいめいが地球ちきゅう上じょうで比較的ひかくてき早はやく発生はっせいしたのであれば、宇宙うちゅうでは普通ふつうに存在そんざいしている可能かのう性せいがある」。地球ちきゅう低てい軌道きどうでのシミュレーションでは、微生物びせいぶつのような単純たんじゅんな生物せいぶつは、放出ほうしゅつ・進入しんにゅう・衝突しょうとつが生存せいぞん可能かのうであることが示唆しさされている。

2018年ねん4月がつ、ロシアの研究けんきゅうチームは、バレンツ海うみとカラ海うみの沿岸えんがん部ぶの表層ひょうそう微小びしょう層そうで以前いぜんに観察かんさつされたものと類似るいじした陸生りくせい・海洋かいよう細菌さいきんのDNAをISSの外部がいぶから発見はっけんしたことを明あきらかにした論文ろんぶんを発表はっぴょうした。彼かれらは、「ISSに野生やせいの陸生りくせい・海洋かいようの細菌さいきんのDNAが存在そんざいすることは、成層圏せいそうけんから電離でんり圏けんに移動いどうし、地球ちきゅう規模きぼの大気たいき電気でんき回路かいろの上昇じょうしょう枝えだと一緒いっしょに電離でんり圏けんに移動いどうする可能かのう性せいを示唆しさしている、あるいは、ISSの細菌さいきんだけでなく、野生やせいの陸生りくせい・海洋かいようの細菌さいきんも、すべて究極きゅうきょくの宇宙うちゅう起源きげんを持もっている可能かのう性せいがある」と結論けつろんづけている。

2018年ねん10月がつ、ハーバード大学だいがくの天文学てんもんがく者しゃは、物質ぶっしつと潜在せんざい的てきに休眠きゅうみん状態じょうたいにある胞子ほうしが、銀河ぎんが間あいだの広大こうだいな距離きょりを越こえて交換こうかんされることを示唆しさする分析ぶんせきモデルを発表はっぴょうした。「銀河ぎんがパンスペルミア」と呼よばれるプロセスであり、太陽系たいようけいの規模きぼを遥はるかに超こえるものである。双曲線そうきょくせん軌道きどうで太陽系たいようけい内側うちがわを横切よこぎるオウムアムアという太陽系たいようけい外がい物体ぶったいの検出けんしゅつは、太陽系たいようけい外がい惑星わくせい系けいとの継続けいぞく的てきな物質ぶっしつ的てきなつながりの存在そんざいを確認かくにんした。

2019年ねん11月、古川ふるかわ善博よしひろらは、隕石いんせきの中なかでリボースを含ふくむ糖とう分子ぶんしを初はじめて検出けんしゅつしたことを報告ほうこくし、小惑星しょうわくせい上じょうの化学かがくプロセスが生命せいめいにとって重要じゅうようないくつかの基本きほん的てきで不可欠ふかけつな生体せいたい材料ざいりょうを生成せいせいすることができることを示唆しさし、地球ちきゅう上じょうの生命せいめいのDNAベースの起源きげんの前まえにRNAワールドがあった仮説かせつを立たて、可能かのう性せいとしては、パンスペルミアの仮説かせつも支持しじした。

可能かのう性せいを支持しじする根拠こんきょの強化きょうか

ヴィクトール・ヘスが宇宙うちゅう線せんを発見はっけんすると、「パンスペルミアは宇宙うちゅう線せんで死滅しめつするのでは」と否定ひてい的てきに見みられた。だが、隕石いんせき内部ないぶは宇宙うちゅう線せんから守まもられているとされるようになった。その後ごも、1980年代ねんだいに火星かせい起源きげんの隕石いんせきが地球ちきゅうに到達とうたつしていることが発見はっけんされ、「天体てんたい衝突しょうとつによって岩石がんせきが惑星わくせい間あいだを移動いどうする可能かのう性せいがある」とされるようになり、また科学かがく誌しネイチャーやサイエンスに、「大気圏たいきけん突入とつにゅうの過熱かねつや衝撃しょうげきに微生物びせいぶつは耐たえうる」とする論文ろんぶんなどが発表はっぴょうされ、岩石がんせきパンスペルミア説せつの可能かのう性せいに関かんして成熟せいじゅくした検討けんとうを行おこなうことが可能かのうになった。

たんぽぽ計画けいかく

詳細しょうさいは「たんぽぽ計画けいかく」を参照さんしょう

パンスペルミア説せつを検証けんしょうするために、日本にっぽんの共同きょうどうチーム（代表だいひょうは東京薬科大学とうきょうやっかだいがくの山岸やまぎし明彦あきひこ）によってたんぽぽ計画けいかくが進すすめられている。これは2015年ねん5月がつからおこなわれており、国際こくさい宇宙うちゅうステーション (ISS) のきぼう実験じっけん棟とうの船ふね外がいに設置せっちしたエアロゲルと呼よばれる超ちょう低てい密度みつどのシリカゲルにより、宇宙うちゅう空間くうかんを漂ただよう（高速こうそくで飛とんでいる）微小びしょうな隕石いんせきや粒子りゅうしを捕と集しゅうし、そこに生命せいめいの材料ざいりょうになるような有機ゆうき化合かごう物ぶつが含ふくまれるか、また微生物びせいぶつが惑星わくせい間あいだの移動いどうに耐たえられるかという問題もんだいを検証けんしょうするための実験じっけんが行おこなわれている。

「はやぶさ2」プロジェクトによる発見はっけん

宇宙うちゅう航空こうくう研究けんきゅう開発かいはつ機構きこう（JAXA）の「はやぶさ2」が小惑星しょうわくせい「リュウグウ」からサンプルとして持もち帰かえった砂すなを（各国かっこくの研究けんきゅう機関きかんで）分析ぶんせきした結果けっか、2022年ねん、そこにアミノ酸あみのさん（生命せいめいの素材そざいとなる重要じゅうような物質ぶっしつ。タンパク質たんぱくしつの材料ざいりょうともなる物質ぶっしつ。）が数すう十じゅう種類しゅるいほど含ふくまれていることが見みつかった。

従来じゅうらいから隕石いんせきにアミノ酸あみのさんが付着ふちゃくしていることは知しられていたが、隕石いんせきは地球ちきゅうに落下らっかする際さいに地球ちきゅう大気たいきに触ふれているので、隕石いんせき上じょうのアミノ酸あみのさんが宇宙うちゅう起源きげんとは限かぎらなかった。今回こんかい、大気圏たいきけん突入とつにゅうから分析ぶんせき時じまで地球ちきゅう大気たいきによる汚染おせんを受うけないよう厳重げんじゅうに輸送ゆそう・保管ほかんされたはやぶさ２のサンプルからアミノ酸あみのさんが大量たいりょうに見みつかったことにより、たしかに宇宙うちゅうにアミノ酸あみのさんが存在そんざいすることが実証じっしょうされた。

参考さんこう文献ぶんけん

• 長沼ながぬま毅あつし『生命せいめいの起源きげんを宇宙うちゅうに求もとめて: パンスペルミアの方舟はこぶね』化学かがく同人どうじん、2010年ねん、ISBN 4759813365
• 中村なかむら運はこぶ『生命せいめい科学かがくの基礎きそ』化学かがく同人どうじん、2003年ねん

関連かんれん項目こうもく

• 生命せいめいの起源きげん
• ウイルス進化しんか説せつ
• 大おおいなる回帰かいき - 星野ほしの之の宣せん著作ちょさくのSF漫画まんが。パンスペルミアの可能かのう性せいを模索もさくする学者がくしゃが、地球ちきゅうに接近せっきんする大型おおがたの彗星すいせいのコースを変かえ金星かなぼしに衝突しょうとつさせるストーリー。
• エボリューション (映画えいが)