「数学的に地球で生命誕生は困難」:生命の起源に情報理論からの一撃
「数学的に地球で生命誕生は困難」:生命の起源に情報理論からの一撃 / Credit:川勝康弘
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「数学的に地球で生命誕生は困難」:生命の起源に情報理論からの一撃

2025.09.10 21:00:56 Wednesday

地球上の生命は本当に“偶然”生まれたのでしょうか?

イギリスのロンドン大学インペリアル・カレッジ(Imperial College London)で行われた研究により、数学的な視点から見ると、地球での生命の自然発生は非常に起こりにくい可能性が示唆されました。

研究では情報理論が駆使されており、最初の生命が誕生するために必要な「情報の積み上げ」が原始地球の環境で到達できる可能性が検討されました。

その結果、非常に特殊な介入や保護がなければ、生命活動を点火するための情報の積み上げがほぼ不可能であることが示されました。

偶然にまかせたランダムな化学反応だけでは、生命誕生に必要な『当たり』を引くことは現実的に不可能だったのです。

そのため論文では高度な知的生命体が意図的に生命の種を地球にまいたとする「指向性パンスペルミア説」についても触れられており、慎重な姿勢は維持しつつも論理的にあり得ると述べられています。

果たして地球の生命は本当に地球産なのでしょうか?

研究内容の詳細は2025年7月24日に『arXiv』にて発表されました。

The unreasonable likelihood of being: origin of life, terraforming, and AI https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.18545

生命誕生に至るには「情報の積み上げ」が必要

無数の有機化合物が情報を積み上げて生命になる様子
無数の有機化合物が情報を積み上げて生命になる様子 / Credot:The unreasonable likelihood of being: origin of life, terraforming, and AI

「私たちはどこから来たのか?」――この問いは、人類が何千年もの間抱いてきた根源的な謎です。

古代から現代まで、多くの人々がこの謎に挑んできましたが、いまだ完全な答えは見つかっていません。

なぜなら、地球上に初めて生命が現れた瞬間を直接見ることはできないからです。

しかし科学者たちは、この難問に一つの仮説を立てています。

それは、地球上の最初の生命は、約40億年前の地球の海にあった「原始のスープ」と呼ばれる海水から生まれた、というものです。

「原始のスープ」とは、生命の材料になる色々な種類の有機物が混ざり合った、いわば「命の素となる化学物質のスープ」です。

実際、1950年代に行われた有名な実験では、地球が誕生したころの大気の状況を実験室で再現し、そこに電気を放電することで、アミノ酸という物質を作り出すことに成功しました。

アミノ酸は、タンパク質という生命活動に欠かせない分子を構成する重要な材料です。

こうした実験から、科学者たちは生命の材料そのものは比較的簡単に作られるのだと考えるようになりました。

しかし、材料があるだけで生命が生まれるわけではありません。

例えば、プラモデルの部品を全部箱から出して並べただけでは、自然に完成品ができあがらないのと同じです。

生命も、それぞれの材料が偶然うまく組み合わさり、細胞という複雑で高度な「秩序あるシステム」になる仕組みが必要なのです。

ですが、この仕組みが具体的にどのようにして自然にできたのかということは、今でもまだ謎のままなのです。

このため、科学者の間で重要なテーマとなっているのが、「自然発生」という考え方です。

自然発生(abiogenesis:アビオジェネシス)とは、「生命がもともと生命でない物質から自然に誕生する」という現象を指します。

現在のところ、生命は必ず他の生命から生まれることが確認されています。

例えば、人間も動物も、微生物さえも、すべて親となる生命から生まれています。

ですから、生物学者や化学者がどれほど努力しても、試験管の中で完全な生命をゼロから生み出すことには、まだ成功していません。

なぜ自然発生は難しいのでしょうか?

それは、自然界では放っておけば「無秩序」が増えてしまう傾向があるからです。

この性質を「エントロピーの増大」と呼びます。

部屋を片付けず放置すればどんどん散らかっていくのと同じように、物質の世界でも、特別な力が働かなければ、秩序(整った状態)は徐々に崩れていきます。

つまり、「原始のスープ」のような混沌とした環境から、秩序ある生命活動が偶然にも生まれるには、大きな壁(無秩序の壁)を乗り越える必要があるのです。

しかし、この壁を偶然だけの力で簡単に超えられるかどうかは、疑問が残ります。

無秩序な状態が秩序立った生命活動に変化するには、長い時間と、偶然を超えた何かしらの特別な仕組みが必要なのかもしれません。

そこで今回の研究者たちは、「そもそも偶然の力だけで生命は本当に生まれるのか?」という根本的な問いを数学的に調べようとしました。

偶然というランダムな出来事の中で、生命に必要な情報が蓄積される可能性を数学的に評価することで、科学的に許された時間(地球上で生命が誕生できると考えられる時間)に、本当に生命が自然に生まれるかどうかを調べたのです。

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