地球の生命誕生、雷が「火付け役」か　米英研究

【パリＡＦＰ＝時事】原始の地球に十分な量のリンをもたらし、生命の誕生を後押ししたのは雷だったのかもしれない──。このほど発表された研究論文で、生命の誕生に対する従来説とは異なる説明が示された。（写真は夜空に光る稲妻）
　リンは、細胞構造やＤＮＡとＲＮＡの二重らせん構造などを形作る、生命にとって極めて重要な構成要素だ。
　数十億年前の原始地球では、リンの大半は不溶性の鉱物中に閉じ込められていた。だが、鉱物の一種「シュライバーサイト」は反応性が高く、有機分子を形成可能なリンを生成する。
　地球にあるシュライバーサイトの大半は隕石（いんせき）に由来しているため、地球上での生命誕生は地球外の岩石の飛来に関係していると長年考えられてきた。
　しかし、ある一部の粘土質土壌への落雷によって形成されるガラス状の物質にも、シュライバーサイトは含まれる。
　米国と英国の研究者らは今回、最先端の画像技術を用いて、落雷１回でリンの供給源となるシュライバーサイトがどれだけ形成されるのかを調べ、また約３５億年前の生命誕生に至るまでに、どのくらいの量のリンが生成されたのかを推算した。
　１６日の英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズに掲載された論文の筆頭執筆者で、米エール大学地球惑星科学学部のベンジャミン・ヘス氏と研究チームは、落雷によって生成されたリンの量は年間０．１１～１１トンに上った可能性があるとの考えに至った。
　原始地球の気候をシミュレートした結果、４５億年前に月が形成されて以降は隕石の衝突が減少し、その後の１０億年で、落雷によるリンの生成量が隕石を上回ったと研究チームは説明している。
　これは、生命誕生の時期と一致する。
　今回の研究についてヘス氏は、生命をもたらすリンのもう一つの供給源として隕石を完全に否定してはいないと話す。ただ、「生命発生の時期の前後に起きた隕石衝突は、１０年前に考えられていたよりはるかに少ない」ことを指摘した。【翻訳編集ＡＦＰＢＢＮｅｗｓ】

〔ＡＦＰ＝時事〕（2021/03/23-14:00）

Lightning strikes may have supplied primordial Earth with enough phosphorus to support the emergence of life, according to new research Tuesday that offered an alternative explanation as to how living organisms were born.
Phosphorus is a vital building block of life as we know it, forming basic cell structures and the double helix shape of DNA and RNA.
Billions of years ago on early Earth, most of the available phosphorus was locked away in insoluble minerals.
However one mineral, schreibersite, is highly reactive and produces phosphorus capable of forming organic molecules.
Since most schreibersite on Earth comes from meteorites, the emergence of life here has long been thought to be tied to the arrival of extraterrestrial rocks.
But schreibersite is also contained within the glass-like rock formed by lightning strikes in some types of clay-rich soils.
Researchers in the US and Britain used state of the art image techniques to analyse the amount of the phosphorus-giving mineral formed in each lightning strike.
They then estimated how much schreibersite could have been produced over the eons before and around the time of the emergence of life on Earth, around 3.5 billion years ago.
Lightning strikes on early Earth may have provided a significant amount of reduced phosphorus, Benjamin Hess, lead study author from Yale's Department of Earth and Planetary Sciences, told AFP.
And by synthesising the best of our knowledge of the conditions of early Earth, I think our results bear out this hypothesis.
Writing in the journal Nature Communications, Hess and his colleagues estimated that lightning strikes could have produced between 110 and 11,000 kilogrammes of phosphorus a year.
Using simulations of the climate on early Earth, they said that while meteor strikes began to decline after the Moon was formed 4.5 billion years ago, lightning strikes surpassed space rocks for phosphorus production around 3.5 billion years ago.
That timing coincides with the origin of life.
Hess said that the research didn't entirely discount meteorites as another source of life-giving phosphorus.
Meteor impacts around the time of the emergence of life are far less than thought a decade ago, he said.
But I don't see our work as a competition against meteorites as a source of phosphorus. The more sources, the better.
He said that he wanted to find out whether lightning strikes produce trace amounts of phosphorous on other planets where meteor strikes are rare.
Meteor impacts decrease through time whereas lightning, at least on Earth, is relatively constant through time, Hess added.