画像クレジット：アリゾナ大学
アリゾナ大学の科学者は、隕石、特に鉄隕石が地球上の生命の進化に重要である可能性があることを発見しました。
彼らの研究は、隕石が地球で自然に発生するよりも多くのリンを簡単に提供できた可能性があることを示しています—生体分子を生成するのに十分なリンは、最終的には生きている複製生物に集まります。
リンは生命の中心です。これらの分子の遺伝的基盤を長い鎖に接続するため、DNAとRNAのバックボーンを形成します。生命の基本的な燃料であるアデノシン三リン酸（ATP）とリンクしているため、代謝と成長に不可欠です。そしてリンは生きている建築の一部ですか？それは細胞壁を構成するリン脂質と脊椎動物の骨にあります。
「質量の点では、リンは炭素、水素、酸素、窒素に次いで5番目に重要な生物学的要素です」と、UAの惑星科学部と月惑星研究所の博士候補であるマシューA.パセクは述べています。
しかし、陸生生物がそのリンを得たのは謎だった、と彼は付け加えた。
リンは、水素、酸素、炭素、窒素よりも自然界では非常にまれです。
Pasekは、コスモスの280万個の水素原子ごと、海洋の4900万個の水素原子ごと、細菌の203個の水素原子ごとに約1個のリン原子があることを示した最近の研究を引用しています。同様に、コスモスの1400の酸素原子ごと、海洋の2500万の酸素原子ごと、および細菌の72の酸素原子ごとに1つのリン原子があります。単一のリン原子あたりの炭素原子と窒素原子の数は、それぞれ、コスモスでは680と230、海洋では974と633、細菌では116と15です。
「リンは環境よりも環境よりもはるかにまれであるため、初期の地球におけるリンの挙動を理解することで、生命の起源を知る手がかりが得られます」とPasekは述べています。
元素の最も一般的な地球形は、アパタイトと呼ばれる鉱物です。水と混合すると、アパタイトは非常に少量のリン酸塩しか放出しません。科学者たちはアパタイトを高温に加熱し、それをさまざまな奇妙な超高エネルギー化合物と組み合わせて、地球上で未知のリン化合物を実験することさえ試みました。この研究は、生命のリンがどこから来るのかを説明していません、とPasekは指摘しました。
Pasekは、UA惑星科学の助教授であるDante Laurettaと、隕石が生きている地球のリンの源であるという考えについて研究を始めました。この作品は、初期の太陽系で腐食した金属表面にリンが濃縮されることを示したローレッタの以前の実験に触発されました。
「既知の有機触媒（鉄ベースの金属など）の存在下でのこのリン濃度の自然なメカニズムにより、隕石鉱物の水性腐食が重要なリン含有生体分子の形成につながる可能性があると私は考えました」とローレッタは述べた。
「隕石には、リンを含むいくつかの異なる鉱物があります」とPasekは言いました。 「私たちが最近使用した最も重要なものは、シュライバーサイトとして知られているリン化鉄ニッケルです。」
シュライバーサイトは地球上で非常にまれな金属化合物です。しかし、それは隕石、特に鉄の隕石に遍在しており、シュライバーサイトの粒がちりばめられているか、ピンクがかった色のシュライバーサイトの鉱脈が付いています。
昨年4月、パセク、UAの学部バージニアスミス、およびローレッタは、シュリーバーサイトを室温の新鮮な脱イオン水と混合しました。次に、NMR、核磁気共鳴を使用して液体混合物を分析しました。
「さまざまなリン化合物が大量に生成されるのを見ました」とPasek氏は述べています。 「私たちが見つけた最も興味深いものの1つは、P2-O7（7つの酸素原子を含む2つのリン原子）でした。これは、ATPで見られるものと同様、リン酸のより生化学的に有用な形態の1つです。」
以前の実験ではP2-07が形成されましたが、高温またはその他の極端な条件下では、単にミネラルを室温の水に溶かすだけではなく、
「これにより、生命の起源がどこで発生したのかをいくらか制限することができます」と彼は言った。 「あなたがリン酸塩ベースの生活をするつもりなら、それはおそらく隕石が最近落ちた淡水地域の近くで発生しなければならなかっただろう。おそらく鉄の隕石だったと言えるでしょう。鉄隕石は、他の隕石に比べて約10〜100倍のシュライバーサイトを持っています。
「隕石は、いくつかの鉱物、特にATP、光合成、有機物（炭素含有化合物）との新しいリン酸結合の形成、および他にもさまざまな生化学的プロセスがある」とパセク氏。
「この発見の最もエキサイティングな側面の1つは、惑星の分化のプロセスによって鉄隕石が形成されるという事実だと思います」とローレッタは言いました。つまり、プラネステスマルと呼ばれる惑星の構成要素は、金属コアとケイ酸塩マントルの両方を形成します。鉄隕石は金属コアを表し、その他の種類の隕石は、コンドライトと呼ばれ、マントルを表します。
「惑星の進化におけるそのような重要な段階が生命の起源に結びつくことができると誰も気づかなかった」と彼は付け加えた。 「この結果は、私たちの太陽系などで生命がどこから生まれるかを制約します。小惑星帯が必要な大きさに成長できる小惑星帯が必要ですか？直径約500キロ？そして、これらの天体を破壊し、それらを内部の太陽系に届けるメカニズムです。」
木星は惑星の内部の太陽系への配信を促進し、それによって外部の太陽系の惑星と月が地球の生命に不可欠な生体分子によって使用されるリンの反応型で供給される可能性を制限します。
ローレッタ氏はまた、地球惑星に向かってミネラル豊富な小惑星を内向きに乱すことができる木星サイズの物体を欠く太陽系も、生命の発達の見通しが暗いと付け加えた。
Pasekは本日（8月24日）、フィラデルフィアで開催された第228回American Chemical Society全国会議でこの研究について語っています。この作品は、NASAプログラムのAstrobiology：Exobiology and Evolutionary Biologyから資金提供を受けています。
元のソース：UAニュースリリース
