微生物は宇宙空間でも長時間生存可能と判明、「生命は宇宙からやってきた」説の有力な根拠となるか

「地球上の生命はいったいどこから生まれてきたのか」は長年にわたって議論されてきました。その中で提唱された「生命は他の天体からやってきた」という仮説「パンスペルミア説」を検証するため、国際宇宙ステーションで3年間にわたって行われた「微生物を宇宙空間内で培養する実験」の結果、微生物は宇宙空間でも長時間生存できると判明。生命が他の天体からやってきた可能性がさらに高くなったとのことです。

Frontiers | DNA Damage and Survival Time Course of Deinococcal Cell Pellets During 3 Years of Exposure to Outer Space | Microbiology
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.02050/full

微生物は紫外線下で長期間生存可能：国際宇宙ステーション曝露実験｜プレスリリース ｜CNNニュース掲載（8/27更新）｜生命科学部：ニュース&トピックス - 2020年度｜東京薬科大学
https://www.toyaku.ac.jp/lifescience/newstopics/2020/0826_3998.html

パンスペルミア説は、1908年にスウェーデンの科学者であるスヴァンテ・アレニウスが発表した仮説で、「地球上の生命の起源は、隕石などに付着して惑星間を移動してきた生命の種子である」というものです。

これまでの研究で、紫外線を遮断さえすれば微生物の胞子は長期間宇宙空間で生存可能であることが示されています。たとえば、1993年に発表された研究では、枯草菌の胞子がアルミニウムドームの下で紫外線にさらされても6年間生存したと報告されています。このことから、「岩石などで守られた状態であれば胞子は宇宙空間を移動できる」とする「リソパンスペルミア説」が示されました。

東京薬科大学生命科学部分子生命科学科の山岸明彦名誉教授が率いる研究チームは、パンスペルミア説をさらに検証するための「たんぽぽ計画」を実施。計画には26研究機関が参加し、2015年から3年間にわたって微生物が宇宙空間で生存するかを観察する実験を行いました。

この実験では、世界で最も放射線に強い細菌として知られる「デイノコッカス・ラディオデュランス」を含むデイノコックス株の菌体塊を、国際宇宙ステーションの曝露(ばくろ)部で宇宙空間に曝露した上で、微生物が生存するかどうかが調査されました。サンプルは、太陽からの強い紫外線に常にさらされることになります。

その結果、0.5ミリメートルを超えるすべてのサンプルが3年を生き延びました。また、分析の結果、サンプルの表面にある細菌は死滅しながらも保護層を形成し、それによって細菌のコロニーが生存できたことが判明。研究チームは、直径1ミリメートルのバクテリアコロニーであれば、紫外線にさらされた状態で最大8年、紫外線にさらされない状態だと数十年にわたって宇宙空間で生存できると論じています。

火星と地球の移動は平均して数千万年かかるそうですが、最短であれば数カ月から数年で移動可能だとのこと。研究チームは今回の結果から、強い紫外線にさらされる条件でも塊(コロニー)となった微生物は火星と地球を移動可能とする「マサパンスペルミア説」を提唱しました。

今回の研究テーマである「生命の起源」は科学界でも最大級の謎の1つです。近年では「RNAがタンパク質と相互作用を繰り返して遺伝情報の複製を行うようになったことが、原始生命の始まりではないか」とする「RNAワールド」が唱えられています。「生命が宇宙で1回しか誕生できなかった」あるいは「生命は容易で適当な環境があれば必ず生命が誕生する」という部分で議論が分かれるところですが、それでもパンスペルミアが実証されれば、宇宙のどこかで奇跡的に発生した生命が地球にたどり着いて地球上に生命が発生した可能性も、はるかに高くなります。つまり、「地球上の生命は火星で誕生した」という可能性も十分考えられるわけです。

なお、今回の実験は地上から400kmという高度で実施されましたが、地球を放射線から保護するヴァン・アレン帯よりも低い場所にあるため、放射線への耐性は十分に検証されているとはいえません。そのため、研究チームは「ヴァン・アレン帯の外側で微生物曝露実験を行えば、パンスペルミア仮説のより良い検証が可能なはずである」と論じました。