The mysterious origins of life on Earth - Luka Seamus Wright

翻訳: Naomi Mandel 校正: Tomoyuki Suzuki

Billions of years ago on the young planet Earth

何十億年も前 若き地球上で

simple organic compounds assembled into more complex coalitions

単純な有機化合物から 成長し 生殖しうる複雑な複合的な物質が

that could grow and reproduce.

作られました

They were the very first life on Earth,

それらは地球で最初に登場した生命であり

and they gave rise to every one of the billions of species

以来 この地球に何十億もの種を

that have inhabited our planet since.

生み出してきました

At the time, Earth was almost completely devoid

当時の地球は 私たちが知る限り

of what we’d recognize as a suitable environment for living things.

生命に適した環境ではありませんでした

The young planet had widespread volcanic activity

若き地球では 火山活動が広範囲に起きており

and an atmosphere that created hostile conditions.

大気も劣悪な状態にありました

So where on Earth could life begin?

では生命は地球のどこから 始まったのでしょう？

To begin the search for the cradle of life,

生命を育む場所を探し始めるには

it’s important to first understand the basic necessities for any life form.

生命を形作るために基本的に必要なものを 理解する必要があります

Elements and compounds essential to life include hydrogen, methane, nitrogen,

生命に必要な元素や化合物は 水素 メタン 窒素

carbon dioxide, phosphates, and ammonia.

二酸化炭素 リン酸とアンモニアです

In order for these ingredients to comingle and react with each other,

これらの物質が混合し 反応を起こすには

they need a liquid solvent: water.

液体である溶媒 すなわち水が必要です

And in order to grow and reproduce,

そして 成長し 生殖するには

all life needs a source of energy.

どんな生命でも エネルギー源を必要とします

Life forms are divided into two camps:

生命は２つのグループに分けられます

autotrophs, like plants, that generate their own energy,

植物のように自らエネルギーを作り上げる 独立栄養生物と

and heterotrophs, like animals, that consume other organisms for energy.

動物のように 他の有機物を摂取することで エネルギーを得る従属栄養生物です

The first life form wouldn’t have had other organisms to consume, of course,

最初の生命はもちろん 他の有機物を摂取できなかったので

so it must have been an autotroph,

独立栄養生物が

generating energy either from the sun or from chemical gradients.

太陽光または化学的な濃度勾配から エネルギーを取り出したに違いありません

So what locations meet these criteria?

では これらの条件を満たす場所は どこにあったのでしょう？

Places on land or close to the surface of the ocean

地上や海の表面に近いところは

have the advantage of access to sunlight.

太陽光を利用するのに好都合です

But at the time when life began, the UV radiation on Earth’s surface

しかし 生命が誕生した当時 地球の表面での紫外線照射は

was likely too harsh for life to survive there.

生命が生き残るには 過酷すぎたと考えられます

One setting offers protection from this radiation

ただ１か所 この紫外線から保護され

and an alternative energy source:

他のエネルギー源が 存在する場所があります

the hydrothermal vents that wind across the ocean floor,

海底に広がる熱水噴出孔です

covered by kilometers of seawater and bathed in complete darkness.

それらは 深さが何キロにもなる海水と 完全なる暗闇に覆われています

A hydrothermal vent is a fissure in the Earth’s crust

熱水噴出孔は地殻の亀裂であり

where seawater seeps into magma chambers

海水がマグマ溜りにしみ込み

and is ejected back out at high temperatures,

ミネラル分や単純な化合物に富んだ 懸濁液と共に

along with a rich slurry of minerals and simple chemical compounds.

高温で噴出します

Energy is particularly concentrated

エネルギーはとりわけ

at the steep chemical gradients of hydrothermal vents.

化学的な濃度勾配が急な 熱水噴出孔に凝縮されます

There’s another line of evidence that points to hydrothermal vents:

熱水噴出孔説が有力とされる もう１つの根拠があります

the Last Universal Common Ancestor of life, or LUCA for short.

「最後の共通祖先」 略してLUCAのことです

LUCA wasn’t the first life form, but it’s as far back as we can trace.

LUCAは地球上の最初の生命ではなく 現在 私たちが追跡できる最古の生命です

Even so, we don’t actually know what LUCA looked like—

けれどもLUCAがどんな形なのか 実際にはわかりません

there’s no LUCA fossil, no modern-day LUCA still around—

LUCAの化石や 現在にまで生き延びている LUCAは存在しません

instead, scientists identified genes that are commonly found in species

代わりに科学者は 現存する生物の３ドメイン (細菌 真核生物 古細菌)にわたる

across all three domains of life that exist today.

種に共通する遺伝子を 突き止めました

Since these genes are shared across species and domains,

これらの遺伝子は種やドメインを超えて 共通しているので

they must have been inherited from a common ancestor.

共通の祖先から受け継がれているはずです

These shared genes tell us that LUCA lived in a hot, oxygen-free place

これら共通の遺伝子は LUCAが高温 無酸素である場所に住み

and harvested energy from a chemical gradient—

熱水噴出孔のような 化学的な濃度勾配が高い場所から

like the ones at hydrothermal vents.

エネルギーを取り入れたことを 示しています

There are two kinds of hydrothermal vent:

熱水噴出孔には２種類があります

black smokers and white smokers.

ブラックスモーカーと ホワイトスモーカーです

Black smokers release acidic, carbon-dioxide-rich water,

ブラックスモーカーが放出する 二酸化炭素を多く含む ―

heated to hundreds of degrees Celsius and packed with sulphur, iron, copper,

何百度という高温に熱せられた酸性水は 生命にとって不可欠な硫黄 鉄 銅や

and other metals essential to life.

その他の金属を豊富に含んでいます

But scientists now believe that black smokers were too hot for LUCA—

しかし現在 科学者達はブラックスモーカーは LUCAにとって高温過ぎると考え

so now the top candidates for the cradle of life are white smokers.

ホワイトスモーカーが 生命を宿す有力候補と考えています

Among the white smokers,

ホワイトスモーカーの中でも

a field of hydrothermal vents on the Mid-Atlantic Ridge called Lost City

大西洋中央海嶺上の「ロストシティー」 と呼ばれる熱水噴出孔が存在する一帯が

has become the most favored candidate for the cradle of life.

生命を誕生させたとされる場所の 最有力候補として挙げられています

The seawater expelled here is highly alkaline and lacks carbon dioxide,

ここから噴出する海水は高アルカリ性で 二酸化炭素に欠けるものの

but is rich in methane and offers more hospitable temperatures.

メタンが多く含まれており しかも より生命の生存に適した水温となっています

Adjacent black smokers may have contributed the carbon dioxide necessary

近隣のブラックスモーカーが ロストシティーでの生命の進化に必要な

for life to evolve at Lost City,

二酸化炭素の供給に寄与することで

giving it all the components to support the first organisms

最初の生物を育む あらゆる要素が整い

that radiated into the incredible diversity of life on Earth today.

こんにちの地球上の驚くべき生命の 多様性を広げていったのでしょう