熱水仮説人生の最初の形式は主設定海洋の深さにある温泉として提案し、地球に生まれている原始的な条件を説明することを目指しています。
一連の熱水源は、350°Cに達する温度で配置されており、二枚貝、みみず、甲殻類、ポリファー、およびいくつかの棘皮動物（ヒトデとその親類）など、これらの条件に典型的な一連の動物相が生息しています。
この証拠は、深海環境がおそらく生命の起源に適しており、生命の最も初期の形態が化学独立栄養微生物であったことを示唆しています。
さらに、沸騰したお湯には、この種の環境に豊富にある硫黄物質からエネルギーを抽出する一連の化学合成細菌が生息しています。
化学合成細菌は、典型的な生態系における植物の役割と同様に、食物連鎖の基礎である生態系において生産者機能を持っています。
熱水仮説に関連するアイデアは、1977年初頭に研究者Corlissがガラパゴス諸島にある熱水システムを直接観察したときに浮上し始めました。
背景と代替理論
数十年の間、研究者たちは生命の起源とそれが発達すべきである好ましい環境を説明しようとする数十の理論を提案してきました。生命の起源は最も古く、最も物議を醸している科学的問題の1つです。
一部の著者は代謝の主要な起源を支持しているが、反対者は遺伝的起源を支持している。
パンスペルミア
1900年代半ば、有名な科学者アレニウスは汎精子症または宇宙論の理論を提案しました。このアイデアは、生命が以前に存在していた惑星からの空間微生物の到着のおかげで生命の起源を引き上げます。
理論的には、宇宙論は問題を解決するアイデアを提供しません。なぜなら、それは地球外生命がその仮想の惑星でどのように始まったかを説明していないからです。
さらに、プレバイオティック環境にコロニーを形成した微視的実体が惑星地球に到達するまで宇宙の条件を生き延びた可能性は非常に低いです。
非生物モデル
非生物モデルでは、生命は「微細構造」とは別に、有機分子と初期生命体の間の移行形態として生まれたとされています。この理論の主な擁護者の中には、オパリン、シドニーW.フォックス、アルフォンソF.エレーラがあります。
オパリンとハルデンによると、コアセルベートは生命のプロビオント前駆体であり、それらの環境との相互作用を可能にする原形質膜によって区切られています。著者によると、それらは遺伝情報を伝達する分子、DNAまたはRNAの前に生まれました。
スタンレーミラーとハロルドユーリーは、「生命の原始的な雰囲気」を模倣した独創的なシステムを構築することに成功しました。現在のものとは非常に異なる仮想大気に存在するコンポーネントは、熱と電圧が加えられると、生命に不可欠な有機分子（アミノ酸など）を合成することができました。
フォックスは、アミノ酸を熱源にさらすことで、バクテリアに似たサイズのミクロスフェアを得ることができました。
同じように、他の研究者たちは、無機分子を原料として有機分子の合成を達成し、非生物環境から生命の起源を説明しています。
RNAの世界
生命の起源の別の位置は、遺伝的情報を含む分子の出現を主な出来事として仮定しています。さまざまな著者がRNAから生命の起源を擁護し、この分子がテンプレートおよび触媒として同時に機能したと主張しています。
最大の証拠は、反応を触媒し、同時にヌクレオチド配列に情報を格納できるRNA分子であるリボソームの存在です。
それは何で構成されていますか？
熱水仮説は、これらの極端な水生環境を、地球上の生物の起源につながった有機化合物の合成のための適切な場所として提案しています。
この理論の著者は、始生代の化石、現代の水中熱水噴出孔システム、理論的および実験的観察に基づいています。
水熱システムは、高エネルギーフラックス、高度に還元的な環境、および触媒反応に理想的な表面である豊富な鉱物粘土によって特徴付けられます。さらに、CH 4、NH 3、H 2およびさまざまな金属の濃度が高い。
仮説は、構造化された代謝と生物に到達するまで、CH 4、NH 3、H 2のアミノ酸への変換、これらのタンパク質への変換、そしてより複雑なポリマーへの変換から成ります。
先カンブリア時代の岩石の化石を調べると、約35〜38億年前の海底熱水群集にある細胞のような構造物が見つかりました。
以前の仮説とは対照的に、熱水仮説は、「一次ブロス」のモデルとして、紫外線や放電ではなく熱をエネルギー源として提案します。さらに、このモデルは、温度、pH、および化学物質濃度の観点から環境勾配の存在を提案します。
理論の批判
熱水仮説にはいくつかの有効な議論がありますが、それは普遍的に受け入れられていません。温泉での生命の起源に対する批判の一つは、プレバイオティクス時代の地質モデルに関する情報の不一致と欠如です。
同様に、核酸、タンパク質、膜など、生命の発達に不可欠な分子は、熱水環境の高温により、即座に破壊に直面します。
しかし、今日の極端な環境に生息する好熱性生物と同様に、最初の生命体は熱安定性であった可能性も高いです。
一方、成分の濃縮に関しては別の問題が発生する。生命が非常に希薄で分散しているプレバイオティック海の広大な場所で生命が進化した可能性は低いです。
環境が生命の起源に適したものになるためには、分子間の相互作用を促進して、より複雑な実体を形成する必要があります。深海で起こるようにそれらを希釈しないでください。
水熱理論の支持者は、生命はクレーターのような新しく形成された分子の希釈を妨げる区切られた領域で始まったかもしれないことを示唆しています。
参考文献
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