地球上に初めて生命が誕生した場所については、生物学者の間でも完全には意見が一致していない。海の底で進化したのか、浅い岩のプールで進化したのか、小惑星の衝突によってもたらされた構成要素から進化したのか、あるいはそのすべてなのか......。地球上のすべての生命が生存するために水を必要とすることは分かっているので、生命が最初に進化したのは水である可能性が高い。しかし、生命が誕生するには、水だけでは不十分で、エネルギーが必要です。
現在、ほとんどの生物は糖を代謝することでエネルギーを得ていますが、生命が誕生した37億年前には、そのような分子は存在しませんでした。
では、どのようなエネルギー源があれば、地球最初の住人が現れたのでしょうか？
ハデーン紀（約46億年前から40億年前）、地球は大部分が海の世界であり、時折、火山島が海から突き出ていた。テキサス大学リオグランデバレー校で生命の起源を研究する生物学者エロイ・カンブルビ＝カサス氏（新しいタブで開く）は、生命の起源に関する一説として、太陽からの紫外線が火山島の浅い岩穴で複雑な分子を生み出すのに役立ったと述べている（
「紫外線は、電離した分子を生成し、反応性を高め」、生命の構成要素を生成するために必要な、より大きく、より複雑な分子に結合する可能性が高いため、エネルギーが高く、素晴らしいものだと、カンプルビ＝カサスはライブサイエンスに語った。しかし、「紫外線は、基本的に何でも分解してしまうという問題を発生させます」ともCamprubi-Casas氏は言う。つまり、複雑な分子が形成されたとしても、太陽の放射線のために劣化してしまうということだ。
海底では、高温のアルカリ性の水と低温の酸性の水が混ざり合い、化学エネルギーのスープが形成され、生命の進化の火種となった可能性があるのだ。
海面下には、マントルからマグマが上昇し、プレート境界で形成される地熱地帯があります。この地熱地帯の割れ目に冷たい海水が入り込み、岩石中の鉱物を溶かします。熱水が亀裂から上昇して冷たい海に流れ込むと、鉱物が沈殿し、有機物の "煙突 "を形成します」とCamprubi-Casas氏は説明する。この流体は高アルカリ性で、多くの水素ガスを含んでいる。ハデーン紀には地球の大気は二酸化炭素で満たされており、その多くが海に溶け込み、海を弱酸性にしたのである。
熱水噴出孔の水が水に溶けている二酸化炭素と結合すると、できた分子は「より化学的に活性化し、窒素を加えてアミノ酸を作り始めたり、窒素と酸素を加えてDNAの構成要素を作り始めたりします」と、カムルビ＝カザス教授は語った。
生命の構成要素を宇宙から届ける
地球上の生命の起源については、生命の構成要素は小惑星の衝突によってもたらされたとする説がある。小惑星は、現在よりも古代の方が頻繁に衝突していたと考えられている。NASAベイエリア環境研究所の研究者であるパルタ・ベラ氏（新しいタブで開きます）は、「小惑星では、氷の層が前生物化学に必要な原料である単糖や小さなアミノ酸を、太陽の厳しい放射線から守っていたはずだ」と語った。
「これらの遺体は何百万年も太陽光にさらされ、低温でも互いに反応できるラジカル（有効成分）を生成します」と、Bera氏はLive Scienceに語っている。ラジカルとは、余分な電子を持つ原子、分子、イオンのことで、何にでも反応できるようになっています」
この生命起源説によれば、小惑星が地球に衝突したとき、反応性の高い分子が海中の他の単純な分子と混ざり合って、生命を誕生させるのに必要な複雑な化学反応を起こしたと考えられる。この場合、エネルギー源は地熱であっただろうとベラ氏は言う。
地球の歴史の中で、この時期の岩石サンプルは非常に少ないため、太陽、地熱化学、地熱のどのエネルギー源が生命の進化に火をつけたのか、正確に知ることはできない。しかし、研究室での研究、そして活発な議論が、私たちの起源を解明するのに役立つだろう。
