銀河の中心から糖分子が初めて発見される、生命の起源の手がかりとなる可能性

天の川銀河の中心付近にある分子雲から、炭素原子を4個含む糖「エリトルロース」が検出されました。恒星間空間で正式に糖と分類される分子が確認されたのは初めてで、生命に必要な糖が惑星の形成前から宇宙空間で作られていた可能性を示す成果です。

Detection of a four-carbon sugar in interstellar space | Nature Astronomy
https://www.nature.com/articles/s41550-026-02905-7

First ‘true sugar’ molecule found in space — offering hints to life’s origins
https://www.nature.com/articles/d41586-026-02173-5

スペイン国立研究評議会のイサスクン・ヒメネス＝セラ氏らの研究チームは、地球から約2万6700光年離れた銀河中心領域の分子雲「G+0.693-0.027」を観測したところ、エリトルロースという糖分子を発見しました。この分子雲は多種多様な分子が存在する化学物質の豊富な領域で、星や惑星が生まれる分子雲における化学反応を調べるのに適しています。

糖はエネルギー源やエネルギー貯蔵物質として働くだけでなく、DNAやRNAなどの核酸を構成する重要な成分です。しかし、原始地球を再現した実験では糖が十分な濃度で生成されにくく、初期の地球に存在した糖の一部は隕石などによって宇宙から運び込まれた可能性が指摘されてきました。実際に、隕石や小惑星ベンヌの試料からはリボースやグルコースなどの糖が見つかっています。

恒星間空間では2000年に、炭素原子を2個含むグリコールアルデヒドが検出されていました。グリコールアルデヒドは「最も単純な糖」と呼ばれることもありますが、厳密にはヒドロキシアルデヒドであり、少なくとも3個の炭素からなる骨格を持つ正式な糖には該当しません。今回見つかったエリトルロースは炭素原子を4個持つ糖分子で、太陽系外で確認された最も複雑な糖でもあります。

今回、恒星間空間で初めて検出された糖「エリトルロース」の分子構造。灰色は炭素、赤色は酸素、白色は水素を示しています。

研究チームは、スペインのイエベス40m電波望遠鏡とIRAM30m電波望遠鏡を用いて、分子が回転する際に放つ電波を分析しました。分子ごとに電波の周波数の組み合わせが異なるため、実験室で測定したエリトルロース固有の特徴と観測データを照合したところ、計17本の遷移に対応する信号が確認されました。特に混信の少ない6本の信号が偶然一致する確率は0.2％と推定され、検出を強く裏付けています。

観測では、炭素原子を3個含むグリセルアルデヒドやジヒドロキシアセトンが検出されなかった一方、より大きなエリトルロースは少なくとも8～17倍多く存在すると推定されました。この結果は、複雑な分子が炭素原子を1個ずつ加えて成長するという単純な見方とは一致しません。研究チームは、炭素原子を2個ずつ持つグリコールアルデヒドとエチレングリコールから生じた断片が、塵の表面を覆う氷の上で結合してエリトルロースを形成した可能性を示しています。

恒星間塵を覆う水の氷の上で、グリコールアルデヒドとエチレングリコール由来の分子断片からエリトルロースが形成されると考えられる反応経路が以下。

分子雲内で作られたエリトルロースは、衝撃波によって塵の表面から気体中へ放出され、今回の電波観測で検出できる状態になったと考えられます。エリトルロースのようなケトースは水中でアルドースへ変化しやすいため、若い惑星へ運ばれることで初期の代謝反応や遺伝物質の形成に利用できる糖の供給源になった可能性があります。

今回の発見だけで生命の誕生過程が明らかになったわけではありませんが、星や惑星が形成される前の低温な分子雲でも、生物に欠かせない複雑な糖が自然に作られることが示されました。研究チームは今後、さらに複雑な糖の探索や、糖が紫外線などにさらされた際にどの程度残存できるのかを調べる方針です。