細菌の塊が惑星間に生命を広める可能性がある

天文学者たちは数十年にわたり、微生物が風に舞う花粉のように広大な宇宙を漂い、宇宙に生命の種をまき散らす可能性があると理論づけてきた。宇宙生物学ミッション「たんぽぽ」（日本語で「たんぽぽ」と名付けられた）による新たな研究は、微生物がまさにそうである可能性を示唆している。そうなれば、宇宙における生命はこれまで考えられていたよりもはるかにありふれたものになるだろう。

「生命の起源は人類最大の謎です」と、東京大学の微生物学者で、たんぽぽ計画の主任研究員であり、新論文の筆頭著者でもある山岸明彦氏は言う。同氏は、微生物が密集すれば、宇宙の危険から身を守ることなく火星から地球への旅を生き延びることができることを研究チームが示すことができたと語る。

そのために、宇宙生物学者たちは実験を宇宙に持ち込み、真空、酸素不足、紫外線、極度の気温など、地球上の生命が生存不可能と思われるこの過酷な環境で地球上の生命がどう耐えられるか調べた。水曜日に「Frontiers of Microbiology」誌に発表された新しい研究で、研究者らは国際宇宙ステーションの特定の種類の細菌が、これらの過酷な宇宙環境を丸3年間も生き延びた様子を報告している。

まず、NASAの宇宙飛行士スコット・ケリーは2015年に、巨大な宇宙実験室の外にある曝露パネルにデイノコッカス菌の密集した球体を固定した。大気圏上層部に生息するデイノコッカスは、高線量の紫外線による遺伝子損傷に抵抗する並外れた能力と、比較的大きなコロニーを形成する傾向があることで知られている。

その後、宇宙飛行士たちは1年、2年、3年後にペレットを調べた。過酷な3年間の滞在の後、細菌の最も薄い層は紫外線で焼け焦げていた。しかし、死んだ細菌の層が、その下の微生物のDNAが生き残れないほど損傷するのを防いだ。研究者たちは、0.5ミリメートルより大きいすべてのサンプルが、少なくとも部分的には高高度ハイキングを生き延びたことを発見した。山岸氏と彼の同僚は、その2倍の厚さ、つまり10セント硬貨の幅ほどのコロニーは、宇宙で最長8年間生き延びることができると示唆している。それは火星から地球まで旅するには十分すぎる時間だと山岸氏は言う。

これにより、地球上の生命は遠い親の子供であるというパンスペルミア説の実現可能性が高まりました。考え方は単純です。生命は地球で始まったのではなく、宇宙のどこかから乗り継いでここに来たのです。この研究は「非常によくできている」と、この研究には関わっていないバッキンガム大学の宇宙生物学者、チャンドラ・ウィクラマシンゲ氏は言います。ウィクラマシンゲ氏は 1974 年に初めて科学的に厳密な方法でパンスペルミア説を理論化しました。「過去 40 年間で、彗星パンスペルミア説の予測はすべて検証されました。間違った理論でこのようなことが起こる可能性は非常に低いです。」

フロリダ工科大学の宇宙生物学者で、この研究には関わっていないマナスビ・リンガム氏は、この研究は「極限環境微生物が非常に丈夫で、少なくとも短期間は宇宙空間の危険に耐えられるという証拠が増えている中で、貴重な追加となる」と考えている。しかし、リンガム氏は、この新しい研究は惑星保護と生物学的汚染にも重大な影響を与えるとも付け加えている。デイノコッカスのような極限環境微生物は、火星に送られた過去および現在の宇宙船にうまく乗り込み、意図せずして火星の自然環境を台無しにしてしまった可能性があるのだ。もし私たちがいつか火星で生命を発見したとしても、それが火星起源なのか、それとも別の惑星から流れ着いたものなのかを見分けるのは難しいかもしれない。

これまでの研究で、細菌は岩石に守られれば宇宙でも生き残れることが示されているが、山岸氏らは、細菌が集まって「惑星間生命輸送の箱舟」を建造することでも生き残れる可能性があると示唆している。著者らはこの概念を「マサパンスペルミア」と呼んでいる。

これは宇宙空間における細菌の生存率に関するこれまでで最も優れた推定値だが、パンスペルミア説は依然として議論の的となっている。宇宙空間で生き延びる微生物が、ある天体から別の天体への移動を物理的に生き延びることができるのかについては、いまだに多くの未解決の疑問が残っている。山岸氏のチームとたんぽぽ計画は、答えを引き出すために、さまざまな種とさまざまな条件での曝露実験を継続する予定である。