前述したように、宇宙空間の状態は人間にとって有害です。しかし、これは必ずしも彼らが生命を欠いていることを意味するわけではありません。確かに、地球上には人間には適さない非常に厳しい環境がありますが、その中で繁栄する生命体がいます。これらは多くの場合、バクテリアや酵母などの微生物であり、非常に高い酸性度、氷点下と灼熱の両方の温度、および紫外線への曝露を含む極端な環境に生息するため、地球上での適応の頂点を表しています.生命が地球上のこのような敵対的な環境で生き残ることができると考えると、地球の大気圏外でも生命が見つかるかもしれないという希望が持てます。
私たちの現在の知識と技術が宇宙で生命を見つけるのに十分かどうかは、まだ議論されています。私たちは綿花を栽培し、火星のリアルタイムの写真を撮り、動物や人間を宇宙に送り出すことで宇宙での生命を探求してきましたが、宇宙での生命を探す際に考慮すべき重要な問題がまだあります。
何よりもまず、地球の外に生命がいると仮定すると、どのようにそれを探すべきでしょうか?私たちの現在の技術は、私たちが知っているように生命の設計図として重要な役割を果たしている DNA 分子を探すことに依存しています。 2 番目の主要なアプローチは、酸素や水など、生命の構成要素として機能する可能性のある他の分子の検出です。興味深いことに、火星と木星の衛星の 1 つであるエウロパに水があるという報告がいくつかあり、生命を探すのに興味深い特定の場所を示唆しています。
宇宙での生命の探索は、科学者と資金提供者の両方に多くの課題をもたらします。幸いなことに、地球上の環境の多様性は、地球を離れずに宇宙での生命を研究するために使用できる極端でストレスの多い条件を提供します.これらの場所が宇宙と同様の特徴を示すことを考えると、地球外生命体がかなり似ていると期待するのは合理的です.たとえば、アタカマ砂漠の乾燥は火星の表面に似ているため、この砂漠で見つかったバイオマーカーは、火星をスクリーニングする際に検討するのに興味深いでしょう.そのようなバイオマーカーの例は、化石を含むこの砂漠の地域の特定の脂質である可能性があります.これらの脂質は非常に乾燥した状態では非常にゆっくりと分解するため、非常に古い生命体によって生成され、今日でも検出されている可能性があります (Wilhelm et al., 2017)。したがって、これらの脂質をターゲットとして使用して、火星の生命体が現代のものであろうと古代のものであろうとスクリーニングすることができます.
別のオプションは、これらの過酷な環境に生息する生物を直接見ることです。これらの生物は極限環境生物と呼ばれ、極端な環境への適応の研究にも使用できます。彼らの生活条件を再現するのは非常に難しいため、実験室でそれらを育てることは非常に困難ですが、科学者はメタゲノミクス研究でこの問題を克服しました.メタゲノミクスとは、微生物群集を実験室で培養する必要なく、微生物群集の遺伝情報を配列決定することを指します (Cowan, Ramond, Makhalanyane, &De Maayer, 2015).
この種の分析は極限環境微生物コミュニティの関心を集めており、エクストリーム マイクロバイオーム プロジェクトのようなますます包括的な取り組みにつながっています。このプロジェクトは、死海 (塩分濃度が高い)、国際宇宙ステーション (微小重力 – 地球よりも重力が弱い)、アラスカの永久凍土 (極端な低温) などの極端な環境を持つサイトに焦点を当てています。このプロジェクトの結果は、どのような遺伝子が極限環境生物群集に固有のものであるかを知ることを可能にし、それらがこれらの条件にどのように適応したかを示唆しています.すべてのデータが公開されるため (Tighe et al., 2017)、生物学の多くの分野がそれらから恩恵を受けるでしょう。特に、宇宙生物学者は、テストされた極端な環境のいずれかに似ている場合、宇宙環境でどのバイオマーカーを探すべきかを知ることができます.
エクストリーム マイクロバイオーム プロジェクトによって生み出された豊富な知識は、生命と進化に関する多くの洞察をもたらす可能性があります。新しい配列をデータベースと比較することで、生命の木における新しい配列の位置を追跡し、それらが地球上の生物に似ているかどうかを確認できます。そのようなテストを行うことは、生命全体に対する私たちの考え方に革命をもたらすでしょう.たとえば、これらの生物が地球上の他の生物と似ている場合、生命が地球上で発生したのか、それとも他の場所から来たのかを考慮する必要があります。あるいは、これらの生物が地球上で私たちが知っているすべてのものと実際に異なる場合、それらは別の生命の起源に由来する可能性があります.生命の起源を提供する方法が複数ある場合、それらの共通点と相違点は何ですか?進化は繰り返され、同様の生物多様性を持つ生命の木につながるのでしょうか?
地球外生命体の探索は、確かに、新しいゲノム技術によって私たちが取り組み始めることを可能にする最もエキサイティングな問題の 1 つです。私たちの知る限りでは、宇宙に生物がいるとすれば、それは地球上の極限環境にあるものと似ているはずです。地球上のこれらの生物を研究することは、どのように、何を探すべきかを知るのに役立ちます。それでも、すべての努力にもかかわらず、結果が生命のないサンプルである場合はどうなるでしょうか?これらの否定的な結果を説明できるいくつかの要因があるため、このような結果は必ずしも期待を裏切るものではありません。さらに、生命のないサンプルは、極度の居住可能な環境と極度の非居住環境との境界線を引くのにも役立ちます.
科学者が地球上の生物の研究を宇宙での生命の探索に統合している現在、ますます多くの発見が行われ、これらの質問への答えとその意味の議論につながるでしょう.これらの答えは、特に生命の起源、進化、さらには地球外の人間の生命に関して、新しく刺激的な質問につながります。
謝辞:
この記事に関する洞察に満ちたコメントと視点を提供してくれた Charles Cockell 博士に感謝します。
