2010年12月3日金曜日

生命の常識が転覆!主要必須元素のリンをヒ素で代替する極限微生物が発見される

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地球外生命体に関する発表があると噂されていたNASAだが、ある意味、もっと衝撃的な実験結果を公開した。 つまり、主要必須元素であるリンをヒ素で代替できるバクテリア(右写真)が、カリフォルニア州の塩湖であるモノ湖から発見されたそうだ(BBCPOPSCI)。

ヒ素に耐性があるだけではなく、新陳代謝やDNAでリンの代わりにヒ素を用いる事ができ、リンの代わりにヒ素を与えた環境で成長することが可能だ。ある種の軟体動物で、鉄の代わりに銅を酸素キャリアとして用いるものなどはあったが、現在までに炭素・水素・酸素・窒素・硫黄・リンの6元素なしで存在できる生命は確認されてこなかった。

発見者の一人のNASA宇宙生物学研究所のFelisa Wolfe-Simon博士によると、代謝機能だけを見ると発見された極限微生物GFAJ-1は、光合成の代わりに化学物質を使える化学合成細菌ではなくありふれているが、DNAの構成要素でリンの代わりにヒ素を用いる事ができる点が極めて異質だそうだ。

この、他の生命には厳しい環境で、他の生命には有毒な物質を消費することのできる極限微生物GFAJ-1は、写真もちょっと風変わりだ。拡大すると気泡状のものが内部に見える。これはヒ素が多い環境に適応するときに、変態した姿だそうだ。

発見されたモノ湖は、かつて海であった北アメリカで最も古い湖の一つで、周辺から表面流水が流れ込む一方で、湖からの水の流出がなく、アルカリ性で非常に塩分濃度の高い塩湖である。また、周辺では火山活動も活発だそうだ。

ただし、リンをヒ素で代替したのは実験室の環境であり、天然で確認されたわけでは無い。

ともかく生命の黄金律が破壊され、その再定義が必要となる大発見で、進化の系統樹も大幅に書き換えられるかも知れない。NASAが行ってきた地球外生命の探査も、従来の生命の常識に基づき生命の痕跡を探していたわけだが、今回の発見でヒ素も追跡するべき元素になると、今回の研究の著者の一人であるアリゾナ大学のAriel Anbar教授は述べている。

予想外の元素を使い、予想外の代謝機能を持つ生命が見落とされている可能性が出てきたが、必須元素が通常の生命と異なる地球外生命体はSFでは馴染みのあるものだ。例えば、昔のSFアニメ『無限のリヴァイアス』では、窒素系生命体が出てきていた。奇想天外の今回の発見、SFファンはニヤニヤしながらニュースを見ているのかも知れない。

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