しかし、このシナリオはしばらくの間疑問視されてきました。懐疑論者の一人は、マインツ大学名誉生化学者のクラウス・ドーズ教授である。 「スタンレー・ミラーが基礎実験で摂取したメタンとアンモニアの量があまりにも多すぎたことが現在ではわかっています。地質学者が現在可能性が高いと考えている濃度で実験を繰り返すと、有機物質の収量は非常に低くなります。」それでは、チャールズ・ダーウィンがすでに生命が発生すると想定していた原始のスープ、つまり分子で満たされた「温かいプール」とは何の関係もなかったのだろうか？しかし、生命の構成要素はどこから来るのでしょうか?
炭素を含む鎖状分子がどのように形成されたのかを説明しようとするすべての試みには、大きな未知の部分が含まれています。それは、その過程がどのような温度で起こったのかということです。レーゲンスブルク大学の微生物学者カール・オットー・シュテッター教授は、「国際会議では、この論争は両極端に分かれる」と報告している。
例えば、スタンレー・ミラーはかなり低温から中程度の温度を想定していましたが、他の研究者は、氷層の境界が大きな有機分子の形成に好ましい条件を提供していた可能性さえ考えています。 「残念ながら、これを実験的に証明するのは困難です」とドース氏は言う。 「低温では、すべての化学反応は非常にゆっくりと進行します。」
火山の熱に基づいた全く異なるシナリオが、ミュンヘンの化学者ギュンター・ヴェヒターシャイザー教授によって 1980 年代に考案されました。同時に、彼は炭素原子と窒素原子の間の最初の結合がどのようにして生じたのかを示唆した。窒素がなければアミノ酸は存在せず、生命プロセスを制御する複雑なタンパク質はすべてアミノ酸から形成されます。今日、酵素はこのつながりを生み出しますが、当時は存在しませんでした。ヴァハターシャイザーによれば、パズルの解決策は「愚者の金」とも呼ばれる黄鉄鉱、化学的にはFeS2だという。黄鉄鉱が硫化鉄と硫化水素から形成されるとき、CN 結合を可能にする量のエネルギーが正確に生成されます。 Waechtershäuser が実験で実証したように、この反応は短い分子鎖を成長させることさえあります。
有機分子が長鎖に結合するのは自由水ではなく固体表面で起こるという考えは、他の反応理論の代表者にとっても魅力的です。 1960年代からグラスゴー大学の地球科学者グラハム・ケアンズ教授によると、触媒の可能性があるのは黄鉄鉱で覆われた高温の岩石の表面ではなく、粘土だったという。彼は特にモンモレリオナイトと呼ばれる粘土鉱物について言及しています。これには驚くべき特性があります。アミノ酸はその表面の帯電した領域に付着し、わずかに加熱されると結合して短いタンパク質鎖、ペプチドを形成します。
研究者たちは、長い鎖が生命の鍵であることに同意しています。イエナの物理学者で哲学者のベルント・オラフ・キュッパース教授が言うように、「生命」が何よりも情報の保存を意味するのであれば、その媒体について疑問が生じます。最初の情報を保存する分子がどのようにして形成されただけでなく、増殖し、改良されたのかという問題は、古典的な鶏が先か卵が先かの問題に似ています。 DNA と RNA はどちらもその形成に酵素に依存しています。酵素は、核酸に保存されている情報に基づいて構築される特別な種類のタンパク質です。当初、私たちが知っているような生命に特有のメカニズムを単独で活性化できるコンポーネントはありませんでした。
ゲッティンゲンのマックス・プランク生物物理化学研究所のクリストフ・ビーブリッヒャー教授は、「自己複製できるRNAが存在すると仮定すれば、そのさらなる発展が考えられるでしょう。最初は自己組織化が行われていますが、それがどのようにして生じたのかはまだわかりません。しかし、その後、よく知られた原理、つまりダーウィンの意味での進化が機能します。情報を運ぶ分子が増殖し始めると、一種の化学進化が始まります。最も速く増殖する鎖は、構成要素を取り除くことによって、より遅い鎖を置き換えます。」ビーブリッヒャー氏の研究室では、試験管内での RNA のそのような増殖と進化を実証することさえできます。また、非効率的な分子はより優れたバージョンに非常に早く道を譲る必要があることも示しています。
世界初の再現可能な分子が何であれ、それらは何の痕跡も残さなかった。地球上で最も古い真の微生物の化石は 35 億年前のものです。オーストラリアの岩石にある小さな泡で、単純な細菌や藍藻に似ています。それらでは、高等生命への発達における次に高い特徴、つまり排除、泡の形成、保護された空間、つまり敵対的な外界とは対照的な内界を研究することができます。エネルギー代謝からホルモンの生成、情報交換に至るまで、生物の多くの反応は、別の空間で起こらなければ起こりません。
最初の細胞がどのようなものであったかはまだ不明です。彼らはおそらく今日の細菌に似ていましたが、細胞壁はありましたが、今日の細胞に典型的な独立した核や細胞小器官は持っていませんでした。食糧不足の増大という圧力の下で、次の開発が始まり、地球は全く新しい姿を見せました。太陽光を捉え、そこに含まれるエネルギーを生化学反応、つまり光合成の始まりに利用できる分子が出現しました。酸素は老廃物として放出され、徐々に大気中に蓄積されました。この酸素があってこそ、微生物から発展した多様な動植物を可能にしました。
今日に至るまで、宇宙の他の惑星でも同様の状況で同じことが起こったかどうかは誰も知りません。私たちが本当にユニークな存在なのか、それとも生命があふれる普通の惑星における大きく多様なテーマのバリエーションにすぎないのか。たくさんあるうちのひとつ。
