人生の定義I:天文学者は何を求めていますか?

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宇宙生物学者はどのようにして地球外生命体を見つけることができますか?日常生活の中で、犬やバラの木は生き物であり、岩は生きていないということは、通常、問題ありません。映画「エウロパレポート」の気候シーンでは、木星の月のエウロパの海で泳いでいるのを発見した多触手生物が生きており、複雑で、おそらくインテリジェントであることが一目でわかります。

しかし、何かが泳いだり、歩いたり、這ったり、スリザリングしたりしない限り、宇宙飛行士ははるかに厳しい仕事に直面します。彼らは、宇宙船のデータから異星人の微生物の存在を推測できるテストを考案する必要があります。彼らは過去のエイリアンの生命の化石の痕跡を認識することができる必要があります。彼らは、他の星を周回している遠方の惑星の大気に、見知らぬ形の生命の痕跡が残っているかどうかを判断できる必要があります。彼らは、その特性の知識から生命の存在を推測する方法を必要としています。生命の定義は、それらの特性が何であるか、そしてそれらを探す方法を彼らに教えます。これは、私たちの生活の概念が地球外生命体の探索にどのように影響するかを探る2部構成シリーズの最初のものです。

生き物を際立たせるのは何ですか?何世紀もの間、哲学者や科学者は答えを求めてきました。哲学者アリストテレス(紀元前384〜322年)は、動物の解剖と生物の研究に多大な労力を費やしました。彼は彼らが生きていないものから彼らを区別する独特の特別な能力を持っていると思いました。彼の時代の機械的な発明に触発されて、ルネサンスの哲学者ルネデカルト(1596-1650)は、生物は時計仕掛けの機械のようなものであり、その特別な能力は部品の構成方法に由来すると信じていました。

1944年に、物理学者アーウィンシュレーディンガー(1887-1961)は 人生ってなに?その中で彼は、両親が子孫にその形質をどのように受け継ぐかを含めて、生命の基本的な現象は生物の物理学と化学を研究することで理解できると提案した。シュレーディンガーの本は、分子生物学の科学へのインスピレーションでした。

生物は、炭素原子が結合した骨格を持つ大きく複雑な分子でできています。分子生物学者は、これらの有機分子とそれらが液体の水に溶解したときに受ける化学反応の観点から、生命の機能の多くを説明することができました。 1955年、ジェームズワトソンとフランシスクリックは、デオキシリボ核酸(DNA)の構造を発見し、それがどのようにして親から子孫に受け継がれる遺伝情報の貯蔵庫であるかを示しました。

このすべての研究と理論化により、私たちの人生に対する理解は大幅に高まりましたが、それは人生の満足できる定義を生み出していません。生きているものと生きていないものを確実に区別できる定義。 2012年、哲学者のエドゥアールマヘリーは、人生の単一の定義を思いつくことは不可能であり、無意味であると主張しました。宇宙生物学者は、部分的であり、例外がある定義でできる限り最善を尽くします。彼らの調査は、地球上の生命の特定の特徴に関する私たちの知識によって条件付けられています。私たちが現在知っている唯一の人生。

ここ地球上では、生物の化学組成は独特です。炭素に加えて、水素、窒素、酸素、リン、硫黄の元素は、地球上の生命を構成する大きな有機分子にとって特に重要です。水は必要な溶剤です。他に何が可能であるかはわかりませんので、地球外生命の探索では、その化学組成が地球上の生命の化学組成と類似していることを前提としています。

その仮定を利用して、天文学者は他の天体上の水の検索に高い優先順位を割り当てます。宇宙船の証拠は、火星がかつてその表面に液体の水域を持っていたことを証明しました。この水の歴史と範囲を決定することは、火星探査の中心的な目標です。宇宙生物学者は、木星の月エウロパ、土星の月エンケラドス、そしておそらく他の月や準惑星にある水の海底の証拠に興奮しています。しかし、液体の水の存在は、地球のような生命に適した状態を意味しますが、そのような生命が存在した、または存在したことを証明するものではありません。

有機化学物質は地球のような生命に必要ですが、水と同様に、有機物質は非生物学的プロセスによっても形成される可能性があるため、その存在は生命の存在を証明しません。 1976年に、NASAの2人のバイキング着陸船は、火星への着陸を成功させた最初の宇宙船でした。彼らは楽器を運んだ。ガスクロマトグラフ質量分析計と呼ばれ、土壌の有機分子をテストしました。

生命がなくても、科学者たちは火星の土壌からいくつかの有機物を見つけることを期待していました。非生物学的プロセスによって形成された有機物質は炭素質隕石に含まれており、これらの隕石のいくつかは火星に落下しているはずです。彼らは何も見つけられなかったので驚いた。当時、有機分子を見つけられなかったことは、火星での生命の可能性に対する大きな打撃であると考えられていました。

2008年、NASAのフェニックス着陸船は、バイキングが有機分子を検出しなかった理由の説明を発見しました。火星の土壌に過塩素酸塩が含まれていることが判明した場合。過塩素酸塩は酸素と塩素を含み、有機物を分解する酸化剤です。火星の土壌には過塩素酸塩と有機分子が共存する可能性がありますが、科学者たちは、バイキング分析のために土壌を加熱すると、過塩素酸塩に含まれる有機物質が破壊されると判断しました。結局、火星の土壌は有機物を含んでいるのかもしれません。

NASAは2014年12月のニュースブリーフィングで、火星探査機Curiosityに搭載された機器が火星で単純な有機分子を検出することに初めて成功したことを発表しました。研究者たちは、検出された分子が、分析プロセス中に過塩素酸塩によって分解されたより複雑な有機分子の分解産物である可能性があると考えています。

地球上の生命の化学的構成は、火星の隕石における生命の痕跡を探すための指針にもなっています。 1996年に、ヒューストンのジョンソン宇宙センターのデビッドマッケイが率いる調査団は、1984年に南極のアランヒルズで発見された火星の隕石が過去の火星の生命の化学的および物理的証拠を含んでいたという証拠を報告しました。

他の火星の隕石についても同様の主張があります。しかし、調査結果の多くに対する非生物学的な説明が提案されており、主題全体が論争に巻き込まれたままです。隕石はこれまでのところ、合理的な疑いを超えて地球外生命体の存在を証明するために必要な種類の証拠を生み出していない。

アリストテレスに続いて、ほとんどの科学者は生命をその構成よりも能力の観点から定義することを好みます。 2回目では、生命の能力に対する理解が地球外生命の探索にどのように影響したかを探ります。

参考文献と参考文献:

N.アトキンソン(2009)過塩素酸塩と水は火星に潜在的な居住環境を作り出す、Space Magazine。

S. A.ベナー(2010)、人生の定義、 宇宙生物学, 10(10):1021-1030.

E. Machery(2012)、なぜ私は生命の定義について心配するのをやめたのか…そしてなぜあなたもそうすべきなのか 合成, 185:145-164.

L. J.ミックス(2015)、生命の定義の擁護、 宇宙生物学、15(1)は公開前にオンラインで投稿されました。

T.レイエス(2014)NASAの好奇心探査機は、火星でのメタン、有機物、スペースマガジンを検出します。

S. Tirard、M。Morange、およびA. Lazcano、(2010)、生命の定義:とらえどころのない科学的努力の簡単な歴史、 宇宙生物学, 10(10):1003-1009.

バイキングマーズの着陸船は、生命のビルディングブロックを見つけましたか?欠けているピースはパズルの新しい外観を刺激します。 Science Daily特集2010年9月5日

NASAの探査機は、カリフォルニア工科大学のジェット推進研究所の火星、2014年12月16日のニュースで、活発な古代有機化学を発見しました。

Europa:Ingredients for Life?、National Aeronautics and Space Administration。

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