革新的再現実験から解読する生命の起源と初期進化を支えた原始地球窒素循環
【研究分野】地球宇宙化学
【研究キーワード】
生命の起源 / 化学進化 / 還元的窒素化合物 / 原始地球 / 隕石衝突 / 原始海洋 / 原始大気 / アンモニア態窒素 / 含窒素有機物 / 深海熱水
【研究成果の概要】
本研究は、原始地球環境における様々な非生物学的還元的窒素化合物供給プロセスの化学量論を検証し、その還元的窒素化合物フラックスを明らかにすることを目指した。隕石衝突によって地球外から持ち込まれ海洋に蓄積するプロセス、隕石衝突の衝撃によって大気窒素から還元的窒素化合物が生成されるプロセス、大気中で雷やUV照射によってNOxが生成された後海洋中で海底熱水循環によって還元的窒素化合物が生成されるプロセス、の３つを主要プロセスと想定し、再現実験による量論検証を行った。その結果、理論から予想された通り、原始地球環境において雷－海洋－熱水窒素固定プロセスが最も優占的であることが明らかとなった。
【研究の社会的意義】
学際的かつ独創的なアプローチと綿密に準備された研究計画を通じて「含窒素有機物生成やアンモニア態窒素供給における雷－海洋－熱水窒素固定シナリオの重要性」が示されたことによって、「生命誕生の場＝深海熱水」説を支持する新しい重要な科学的根拠が得られた。つまり「生命はどこでどのように誕生したのか」という人類の根源的知的好奇心や科学史上最大の科学命題の一つに対して現時点での最高水準の描像を提示することが出来た点において、我が国の学術・文化水準の向上・強化に多大な貢献を果たしただけでなく、次世代の研究者や一般国民の知的好奇心を活性化し、我が国の学術の独創性や創造性の発現に大きく寄与した。
【研究代表者】