日経サイエンス

日経サイエンスは米国の科学雑誌「SCIENTIFIC AMERICAN」の日本版です。

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SCIENTIFIC AMERICAN December 2007 

"Are Aliens Among Us?"
「シャドーバイオスフィア 私たちとは別な生命」より抜粋
By Paul Davies
P. デイビス
The origin of life is one of the great unsolved problems of science. Nobody knows how, where or when life originated. About all that is known for certain is that microbial life had established itself on Earth by about three and a half billion years ago. In the absence of hard evidence of what came before, there is plenty of scope for disagreement. 命の起源は解明されていない科学の大問題の1つだ。いつ,どこでどのようにして生命が生まれたのか?その答えはわかっていない。はっきりしているのは,約35億年前には地球上に微生物が存在していたということくらいだ。それ以前にどんな生命がいたのかについては確かな証拠はなく,見解はさまざまに分かれている。
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Thirty years ago the prevailing view among biologists was that life resulted from a chemical fluke so improbable it would be unlikely to have happened twice in the observable universe. That conservative position was exemplified by Nobel Prize−winning French biologist Jacques Monod, who wrote in 1970:"Man at last knows that he is alone in the unfeeling immensity of the universe, out of which he emerged only by chance."   30年前には,生命はきわめて珍しい化学的偶然の結果として生じたものであり,観測可能な宇宙の中で2回以上も生命の誕生が起きることはありえないという考え方が主流だった。この保守的な立場を示す良い例が,フランスの生物学者でノーベル賞受賞者であるモノー(Jacques Monod)の言葉で,1970年に「人類は自分たちが,無情なまでに広大な宇宙の中で偶然に出現した孤独な存在であることをようやく理解した」と述べている。
In recent years, however, the mood has shifted dramatically. In 1995 renowned Belgian biochemist Christian de Duve called life"a cosmic imperative" and declared"it is almost bound to arise" on any Earth-like planet. De Duve’s statement reinforced the belief among astrobiologists that the universe is teeming with life. Dubbed biological determinism by Robert Shapiro of New York University, this theory is sometimes expressed by saying that"life is written into the laws of nature." が最近は状況が劇的に変わってきた。1995年にベルギーの生化学者でやはりノーベル賞受賞者のド・デューブ(Christian de Duve)は,生命は「宇宙の必然」であり地球に似た惑星ならばいずれでも「発生するのが運命といってよい」と主張した。ド・デューブの言葉は,宇宙は生命に満ちているという宇宙生物学者の信念を強めるものだった。ニューヨーク大学のシャピロ(Robert Shapiro)が「生物学的決定論」と呼んだこの理論は,しばしば「生命は自然の法則に書き込まれている」という言葉で表現される。
How can scientists determine which view is correct? The most direct way is to seek evidence for life on another planet, such as Mars. If life originated from scratch on two planets in a single solar system, it would decisively confirm the hypothesis of biological determinism. Unfortunately, it may be a long time before missions to the Red Planet are sophisticated enough to hunt for Martian life-forms and, if they indeed exist, to study such extraterrestrial biota in detail. ちらが正しいか,どうすればわかるだろう?一番直接的な解決は,火星のような他の惑星で生命存在の証拠が見つかることだ。1つの太陽系にある2つの惑星で互いに独立に生命が発生していれば,生物学的決定論の考えは確かなものとなる。だが残念なことに,あの赤い星で生物を探すのは容易ではないし,仮に生物を見つけたとしても,それが地球の生物とは別の起源を持つのかどうかを調べられるようになるのは,ずっと先のことだろう。
An easier test of biological determinism may be possible, however. No planet is more Earth-like than Earth itself, so if life does emerge readily under terrestrial conditions, then perhaps it formed many times on our home planet. To pursue this tantalizing possibility, scientists have begun searching deserts, lakes and caverns for evidence of"alien" life-forms―organisms that would differ fundamentally from all known living creatures because they arose independently. Most likely, such organisms would be microscopic, so researchers are devising tests to identify exotic microbes that could be living among us. が生物学的決定論はもっと簡単な方法で検証できる。地球以上に“地球に似た惑星”はない。つまり地球のような環境で生命が簡単に出現するなら,この母なる惑星では何度も生命が誕生していてもいいはずだ。この興味深い可能性を追求しようと,砂漠や湖,洞窟での調査が始められている。私たちを含むおなじみの生物とは別の起源を持つために根本的に異なる生物,すなわち「異質生命体」の証拠を探しているのだ。こうした生物はごく小さくて,顕微鏡を使わないと見えない可能性が高いため,風変わりな微生物の検出手法が研究されている。
Scientists have yet to reach a consensus on a strict definition of life, but most would agree that two of its hallmarks are an ability to metabolize (to draw nutrients from the environment, convert those nutrients into energy and excrete waste products) and an ability to reproduce. The orthodox view of biogenesis holds that if life on Earth originated more than once, one form would have swiftly predominated and eliminated all the others. This extermination might have happened, for example, if one form quickly appropriated all the available resources or"ganged up" on a weaker form of life by swapping successful genes exclusively with its own kind. 命の定義には議論があって,まだ厳密な科学的定義は確立していないが,代謝能力と繁殖能力という2つの性質を持つことはほとんどの科学者が認めている(代謝とは環境から栄養素を取り込み,それをエネルギーに変換して廃棄物を排出すること)。生命の発生をめぐる従来の見方では,地球上で生命が何度も発生していた場合はある1つのタイプが急速に優勢となり,その他のタイプはすべて排除されると考える。例えば1つのタイプが利用できる資源をすばやく独占したり,優れた遺伝子を仲間内だけで交換することで集団として対抗したりすれば,他のタイプは絶滅するかもしれない。
But this argument is weak. Bacteria and archaea, two very different types of microorganisms that descended from a common ancestor more than three billion years ago, have peacefully coexisted ever since, without one eliminating the other. Moreover, alternative forms of life might not have directly competed with known organisms, either because the aliens occupied extreme environments where familiar microbes could not survive or because the two forms of life required different resources. がこの議論には弱点がある。細菌と古細菌は共通の祖先まで30億年以上もさかのぼるという非常に異なるグループの微生物だが,これまでどちらかがもう一方を排除することなく,平和に共存してきた。さらに,異質生命体が普通の生物には生存できないような非常に過酷な環境にいたり,必要とする資源が異なっているとすれば,直接的な競合は起きないだろう。
The Argument for Aliens
Even if alternative life does not exist now, it might have flourished in the distant past before dying out for some reason. In that case, scientists might still be able to find markers of their extinct biology in the geologic record. If alternative life had a distinctively different metabolism, say, it might have altered rocks or created mineral deposits in a way that cannot be explained by the activities of known organisms. Biomarkers in the form of distinctive organic molecules that could not have been created by familiar life might even be hiding in ancient microfossils, such as those found in rocks dating from the Archean era (more than 2.5 billion years ago).
そもそもどんな生き物
在は存在していなくても,異質生命体がはるか昔に繁栄し何らかの理由で絶滅した可能性はある。その場合には,絶滅した生物の指標となる物質が地層から見つかるかもしれない。もし異質生命体の代謝がまったく異なっていれば,岩石の組成が他とは変わっていたり,普通の生物活動では説明できないようなミネラルの堆積物ができている可能性がある。普通の生物では作り出せない独特の有機分子が,25億年以上前の始生代の岩から見つかった微化石の中に隠れているかもしれない。

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