地球上で生命がどのように始まったかについては、いくつかの理論があります。そのうちの1つは、それが数十億年前に海の熱水噴出孔の近くで形成されたと述べています。現在、研究チームはこれらを深海の底で調査しました。彼ら自身の陳述によれば、彼らは生命の起源について予期せぬ洞察に達したという。
深海の熱水噴出孔
海水が海底の亀裂から地中深く浸透すると、マグマによって温められます。これにより、水面が上昇し、亀裂から海に放出されます。この亀裂は熱水噴出孔と呼ばれます。今回、研究者らは、深海の熱水噴出孔の周囲で、私たちが知っている生命を可能にする分子と驚くほど類似した無機ナノ構造を発見した。
「熱水噴出孔は、安定しており、鉱物が豊富で、エネルギー源が含まれているという必要な条件を備えているため、地球上の生命の誕生の場所と考えられています」と、日本の理化学研究所環境資源科学研究センターの公式プレスリリースには述べられている。 at は新しい研究に参加しました。
これらのナノ構造は選択的イオンチャネルとしても機能し、電気の形で使用できるエネルギーを生成します。 Nature Communications に最近掲載された研究結果は、生命の起源に関する私たちの理解に影響を与えるだけでなく、ブルー エネルギーの工業生産にも使用できます。
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マリアナ海溝からのサンプル
研究者らがプレスリリースに書いているように、地球上の生命の大部分は浸透エネルギーに基づいているからである。これはイオン勾配によって発生します。イオン勾配とは、細胞壁などの境界の両側に異なる数の荷電粒子 (イオン) が存在することを意味します。一方ではより多くあり、もう一方ではより少なくなります。イオンの数のバランスを戻すために実行されるプロセスは浸透と呼ばれます。これによりエネルギーが解放されます。
研究者らは、太平洋のマリアナ海溝の深さ5,743メートルにある新海湧出地から採取したサンプルを検査した。彼らは、このプロセスが生物だけでなく、無生物、つまり非生物的な自然要素でも起こることを発見しました。
この発見は科学者にとって本当に驚きでした。「思いがけず、現代の植物、動物、微生物の生命にとって重要な機能である浸透エネルギーの変換が、地質環境において非生物的に起こり得ることを発見しました」と、この研究を主導した中村龍平氏は説明する。研究。
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エネルギー生産の新たな可能性
「深海の熱水噴出孔で発見されたイオンチャネルの自発的形成は、地球上およびそれ以外の生命の出現に直接的な影響を及ぼします」と中村氏は付け加えた。しかし、地球上のエネルギー生産も新たな発見から恩恵を受ける可能性があります。
産業用発電所は、海水と川の水の間の塩分濃度勾配を利用してエネルギーを生成します。このプロセスは「ブルー エナジー ハーベスティング」としても知られています。中村氏によると、深海の熱水噴出孔でナノ細孔構造がどのように自発的に形成されるかを理解することは、浸透圧変換を通じて電気エネルギーを生成するためのより優れた合成方法の開発に役立つ可能性があるという。
出典：理化学研究所環境資源科学研究センター「蛇紋岩がホストする深海の熱水噴出孔における浸透エネルギー変換」（Nature Communications 2024）