「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 (3/3)

地球生命はエイリアンに由来するとする「指向性パンスペルミア説」

今回の研究は、生命が自然に誕生することがどれほど難しいかを、数学的な視点からはっきりと数字で示したという点で、とても画期的です。

これまでの科学では、「生命が偶然に生まれるのは奇跡のようなものだ」と言われてきましたが、具体的な数字を使ってその難しさを説明することはあまりありませんでした。

ところが今回の研究では生命が誕生するための「情報」が積み上がる難しさを数学的に分析しました。

その結果明らかになったのは、「生命が誕生するためには、想像以上に高い『情報の壁』を越えなければならない」ということでした。

本を完成させるには、ただ紙とインクという材料があるだけでは不十分で、どのような順序で文字を並べるかという情報が必要です。

それと同じで、生命も材料（分子）が存在するだけでは足りません。

生命になるためには、それらの材料が非常に高度な順序や規則に従って組み合わさるための「情報」を蓄積する必要があります。

今回の研究では、この情報を自然の偶然な力だけで積み上げることは、数学的には非常に難しいということがわかったのです。

もちろん、今回の結果は「生命が自然に誕生することは絶対に不可能だ」と言っているわけではないということです。

むしろ、「生命が自然に誕生するためにはどのような条件が必要か」を数学的な視点で示せたことに大きな価値があります。

では、今回の研究結果を踏まえて、これからどのような研究が進んでいくのでしょうか？

研究チームは、「情報をどれくらい長く維持できるか（持続時間）」や、「分子がどれほど速く拡散するか（拡散の速度）」、さらには「原始のスープがどのくらい混沌としていたか（前生物的エントロピー）」といった要素をより詳しく測定することが必要だと指摘しています。

特に興味深いのは、「前生命システム」と呼ばれる、生物になる前の状態で、情報がどのように維持されていたのかを調べることです。

コラム：「前生命システム」とは何か？

私たちの体や身の回りにいる生物は、すべて細胞という小さな構造からできていますが、その細胞がどのように誕生したのかは大きな謎です。この謎を解き明かすヒントになるのが「前生命システム（prebiotic system）」という考え方です。前生命システムとは、「まだ生命とは呼べないけれど、生命が誕生する直前の段階にある物質や反応の仕組み」のことを指します。イメージとしては、料理をするときに材料を混ぜている途中の状態を考えてみてください。その段階ではまだ料理として完成していませんが、後の料理につながる大切なプロセスの一部です。前生命システムも同じで、生命が生まれる直前の、まだ生命とは言えないけれど、その前段階にあった物質や化学反応の状態を表しているのです。例えば、ある特定の物質が他の物質の反応を促進し、またその物質が元の物質の生成を促すという「自己触媒ネットワーク」と呼ばれる仕組みがあります。これは、まだ生命ではありませんが、まるで生物のように自己増殖を行うことが可能です。こうした前生命システムが一定の条件下で長期間安定すると、その中で徐々に複雑な物質のネットワークが形成され、最終的には生命の特徴を持つようになったのではないかと考えられています。つまり、前生命システムとは生命が生まれるための重要な中間ステップであり、このシステムがどのようにして安定したのかを調べることが、生命誕生の謎を解き明かす鍵となるのです。今回の論文のような研究では、数学的・理論的な方法で、この前生命システムがどのくらいの期間安定すれば生命へと進化する可能性があるのかを調べています。今後もこうした研究を進めることで、地球だけでなく宇宙の他の星での生命誕生の可能性についても新たな発見が期待されています。

例えば、複雑で無秩序な化学反応の中に、一定の規則性や安定したパターン（「アトラクター」と呼ばれます）が自然に現れることはないのか、ということが重要な研究テーマになります。

もし、ある特別な仕組みで化学反応が自然に安定していくのであれば、これまで考えられていたよりも、生命の誕生は「必然的」な出来事で、思ったより簡単に起こる可能性もあります。

つまり、偶然だけに頼るのではなく、「何らかの自然な仕組み」が働いていた可能性を探ることが今後の研究の大きなポイントになるでしょう。

このように、今回の研究は生命の起源という古くて難しい謎に対して、新たな切り口を示すとともに、未来の研究が目指すべき方向性を明確に示してくれました。

さらに、この研究の結果は、私たちにもう一つの大きな可能性を考えさせることにもなりました。

それは、「地球の生命は、そもそも地球の外からもたらされた可能性があるのではないか？」という考え方です。

このアイデアは少しSF（サイエンス・フィクション）のように聞こえるかもしれませんが、実は科学の世界でも「指向性パンスペルミア説」として真剣に検討されてきた仮説の一つなのです。

この仮説は、DNAの二重らせん構造を発見して有名になったフランシス・クリックらが提唱したもので、「高度に進化した宇宙の別の星の文明が、自分たちの星が絶滅しそうになったときや、科学的な興味のために、生命の種（微生物など）を地球のような惑星に意図的に送り込んだ可能性がある」と考えるものです。

エンドレス氏らの論文でも冒頭で、この指向性パンスペルミア説を「推測的（はっきりした証拠はないが、論理的にはあり得る）」な仮説の一つとして紹介しています。

ただし同時に、研究チームはこの仮説を慎重に扱うべきだと考えています。

なぜなら、生命の起源を高度な宇宙文明という未知の存在に求めてしまうと、説明が非常に複雑になってしまうからです。

こうした場合、科学の世界では「オッカムの剃刀」という原則が大切になります。

「オッカムの剃刀」とは、何かを説明するときには、なるべく単純な仮定を使って説明する方が良いという考え方のことです。

つまり、生命が自然に発生したという単純な説明で済む場合には、あえて複雑な宇宙人説を使う必要はない、ということです。

とはいえ、今回の研究は、「生命の起源」という長年の謎に対して、新しい光を当てました。

生命誕生の可能性を数学的に調べるというユニークな方法によって、この分野の研究は今後さらに深まり、私たちの存在についての理解も広がっていくことでしょう。