動物、植物、そしてさらには細菌といった地球上の生物は、実は全て同じ遺伝子コードを共有しています。 これは、すべての生命が共通の祖先から起源を持つことを意味しています。
この最後の普遍共通祖先はLUCAと呼ばれ、興味深いことに、ウイルスもまた私たちと同じ遺伝子コードを利用しています。 しかしながら、現在のところ、ウイルスの起源はまだ明らかではありません。LUCAは地球上の最初の生命ではありませんでした。LUCAの時代には、様々な生物が存在していた可能性がありますが、それらは絶滅してしまい、現在の地球にはLUCAの血統のみが残っています。
それでは興味深い問題が浮かび上がります。LUCAはどのようにして存在したのでしょうか?また、より具体的な問題として、地球上の生命は一体どのようにして起源を持ったのでしょうか。
最初の生命は遺伝物質から始まったのか、それとも細胞から始まり、最終的に進化して遺伝物質を獲得したのか、あるいは別のプロセスが存在したのか。実のところ、これらの問いには現時点で明確な答えがありませんし、おそらく永遠に答えが得られないかもしれません。 しかし、過去と現在の多くの優れた学者たちは、最新の手法と証拠を用いて納得のいく答えを見つけようと努力しています。
現在、主要な仮説として有機化学的原始汁仮説、分子生物学的RNA世界仮説、無機化学的代謝と瞬間金属イオン仮説があります。原始汁仮説は、生命の起源に関する最も説得力のある仮説であり、実際に実験によって証明されています。1952年、スタンリー・ミラーとハロルド・ユーリーは有名なミラー・ユーリー実験を行いました。この実験では、早期の地球の環境を再現し、密封された無菌のガラス容器に水を入れ、当時の早期地球の大気成分を加え、高温と雷電の条件を作りました。実験終了後、彼らは完全に無機物から成る材料中に5種類のアミノ酸を発見しました。この実験は、自然界の生物の遺伝子コードに見られる20種類以上のアミノ酸が検出されたため、生命の起源を説明する上で非常に重要な実験です。
原始汁仮説に加えて、液滴理論と呼ばれる理論も存在します。この理論では、最初の生命は細胞から形成されたと考えられており、早期の化学反応の生成物が細胞の形成に有利であったためです。その後、細胞は酵素を進化させ、最終的に遺伝子を獲得したとされています。
一方、RNA世界仮説は、生命の最初の起源はRNAから始まり、その後酵素が進化し、最終的に細胞が生まれたと考えています。RNA世界仮説と原始汁仮説の両方が、生命が海洋から起源したという観点で共通しています。
また、別の人気のある仮説では、生命は実際には温暖で粘性のある粘土鉱物から起源したと考えられています。この仮説は海洋環境で起こる可能性もありますが、海洋に限定されない可能性もあるのです。粘土鉱物は有機物と金属イオンの収集に適しており、一部の粘土鉱物が細胞の役割を果たすことができると考えられています。これにより、代謝が起こり、最終的にはより複雑な生命体が進化したとされています。
いつ地球上の生命が現れたのかについても、同様の不確かさが存在します。現在のところ、誰もが正確な答えを持っていませんし、おそらく永遠にわからないでしょう。ただし、多くの科学者は、地球上の液体水が存在するような温度が十分に下がった時に生命が形成された可能性が高いと考えています。地球が形成された直後は非常に高温であり、表面温度は1000度を超える可能性がありました。しかし、地球は冷却過程を経て温度が下がり、液体水が存在できるようになりました。一部の研究では、地球上の最初の液体水が約43.5億年前に現れた可能性が高いとされており、最初の生命もその時期に誕生した可能性があると考えられています。だから、43億年の生命の記憶などとこの数字を使っているのですね。