「地球上に生命誕生の痕跡が存在しない」のは「必然」だったという「衝撃の事実」！

2025年7月17日

ブルーバックスより『生命の起源を問う地球生命の始まり』が上梓された。

本書は、科学に興味をもつ者にとって、永遠の問いの一つである、「生命とは何か」「生命の起源はどこにあるのか」の本質に迫る企画である。

著者は、東京科学大学の教授であり地球生命研究所の所長、関根康人氏。

土星の衛星タイタンの大気の起源、エンセラダスの地下海に生命が存在しうる環境があることを明らかにするなど、アストロバイオロジーの世界的な第一人者である。

46億年前の地球で何が起きたのか？　生命の本質的な定義とは何か？　生命が誕生する二つの可能性などを検証していきながら、著者の考える、生命誕生のシナリオを一つの「解」として提示する。

我々とは何か、生命とは何か、を考えさせられる一冊。

ブルーバックス・ウェブサイトにて

《プロローグ》から《第二章地球システムの作り方》までを

集中連載にて特別公開。

＊本記事は、『生命の起源を問う地球生命の始まり』（ブルーバックス）を再構成・再編集してお送りします。

生命あふれる地球の代償

起源を問うことは、自然科学における第一級のテーマといっていい。

宇宙の起源

地球の起源

生命の起源

人類の起源

この四つの起源は、誰もが一度は疑問に思うという意味で素朴ではあるが、僕ら人間が存在する理由の根源に結びつく深い問いだといえよう。

この四大起源問題のなかでも、今日までまったくといってよいほど物的な証拠が得られていないのが「生命の起源」である。

地球の表面は、プレート・テクトニクスと呼ばれる地質活動によって絶えず更新されていく。今日も新しいプレートが海の底で生まれ、古いプレートは地球内部に沈み込み、失われる。このため、古い記録を留める岩石ほど今日の地球上で見つけることは難しい。

地球の歴史のおよそ半分にあたる40億年前から25億年前は、太古代と呼ばれる地質時代だが、当時の記録を留めた岩石は、現在ではカナダ、オーストラリア、グリーンランドなど、ごく限られた地域にしか産出しない。地質学者はこの限られた岩石を使って当時の地球を調べるわけだが、いわば小さな針の穴から世界をのぞき見るようなものであり、太古代の地球の全容を明らかにすることは現実的にできない。

ましてや40億年以上前は、地球科学にとって完全なる闇である。当時の記録を留めた岩石はどこにも残っていないためである。

40億年以上前の記録を留めた岩石は地球上のどこにも残っていない… photo by gettyimages

一方で、45億6000万年前には地球はまだ存在しておらず、地球の材料となった微惑星と呼ばれる無数の小天体が原始太陽の周りを回っていたことを、月のクレーターや隕石といった証拠は物語る。

すなわち、45億6000万年前の微惑星の時代から、四〇億年前までの間、最初期の地球がどのような惑星だったのか、物的証拠は完全に消失しているのである。

そして生命は、その証拠が失われた闇の時代にこの地上に誕生した。

一方で、生命の誕生と生存に好適な環境であり続けるためには、地球が誕生以来、液体の水を保持できる程度に温暖である必要がある。

実は、地球が温暖であるために最も重要なことは、プレート・テクトニクスによる絶え間ない火山活動が起きていることである。これにより、温室効果ガスである二酸化炭素が大気に絶えず供給される。大気に供給された二酸化炭素は、やがて海洋に溶けて炭酸塩という鉱物を作り消費される。そのため、二酸化炭素は常に大気に供給されていないと一定量を保つことができない。

栓の壊れたバスタブにお湯を溜めようとするならば、絶え間なくお湯を注ぎ続けなければならないのと同じように、大気に二酸化炭素をある一定量保つためには絶えず火山活動が起きていなければならない。

大気が生命に好適な環境を保つためには絶えず火山活動が起きていなければならない photo by gettyimages

人類による放出が問題となる二酸化炭素であるが、火山による大気への供給がなければ、温室効果を失って地球全体がたちまち凍りついてしまう。地球全体が凍りついてしまえば、光合成生物は生きていくことができず、光合成生物を基盤とする僕らを含む生態系は崩壊する。

地球が温暖な水惑星でいるためには、絶え間ない火山活動が起きている必要がある。このことはとりもなおさず、その裏返しとして、絶えず新しい溶岩が噴出し、古い地面、すなわち過去の記録が上書きされていることを意味する。この上書きによって、四〇億年以上前の記録は失われた。

いわば、地球が生命の惑星になった必然的な代償として、僕ら生命は自分自身のはじまりの記録を完全に失っているといえよう。

ある古生物学者の野望

オーストラリア西部のノースポール地域は、約三五億年前の地層が露出していることで、地質学者には有名である。四〇億年以上前の地層が、地上から消失していることを思えば、ノースポール地域は、地球最初期に近い記録を留めた貴重な歴史資料庫だといっていい。

この地域は、夏にはしばしば40℃に達する。ノースポールという地名は、とんでもない暑さに対する皮肉を込めてつけられたらしい。

今から約30年以上前、ある古生物学者が炎天下のこの地でハンマーを振るっていた。あたりには殺人的な日光が降り注ぐが、木陰らしい木陰を作る樹木はない。帽子はすでに汗まみれだが、乾燥した空気は汗の水分をたちどころに蒸発させ、塩の跡のみが帽子に白く残っている。

彼は、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の教授であるウィリアム・ショップである。ショップはこれまで、南アフリカ、インド、中国など、世界中の地層で微化石と呼ばれる微生物の化石を見つけてきた。微生物の化石とは、地層をなす泥の鉱物粒子に挟まれた、小さな小さな有機物のかたまりである。彼は、世界屈指の微化石ハンターなのである。

そして今回、地球最初期の記録を留めるノースポール地域で、彼の研究グループは、かつてない大物を釣り上げるべく精力的に調査を続けていた。

――地球最古の微化石を見つけたい。

これは古生物学者の誰もが描く夢であり、ショップが抱く野望でもあった。もし見つかれば、彼の名は、地球史の教科書に半永久的に残るだろう。

ショップは、ノースポール地域で、35億年前に海底だった岩石を採取した。その岩石を大事に実験室に持ち帰り、岩石の薄片へと加工し、顕微鏡で丁寧に観察した。

彼は、膨大な時間をかけて試料を観察したであろう。微生物の典型的な大きさは数マイクロメートル～数十マイクロメートルのサイズであり、岩石は一試料10センチメートル。つまり、岩石一試料から微生物の化石を見つけることは、1キロメートル四方の海のなかに落とした十円玉を手探りで見つけるに等しい。

そのような岩石試料を、今回は数十サンプルも採取しており、これらをすべて調べつくそうと思えば、気が遠くなる時間と労力を必要とする。

どれほどの気力と時間が費やされたであろうか。しかし、最終的にショップたちはついに数十マイクロメートル程度の大きさの――髪の毛の直径と同じくらいの――有機物を薄片のなかに見つける。その姿たるや、現生の微生物、シアノバクテリアと呼ばれる光合成を行う細菌にそっくりであった。