宇宙では生命の複雑な構成要素が自然発生している可能性がある

「私たちはどこから来たのか？」という問いは、人類が長年抱き続けてきた根源的な謎の一つです。

一般的に、生命を構成する複雑な材料は、地球のような温暖で安定した環境が整って初めて誕生したと考えられがちですが、実際にはその起源はさらに遠い場所にあるのかもしれません。

ソースによれば、生命の「材料」は、地球はおろか太陽や惑星が誕生するよりもずっと前、星々の間に漂う冷たく過酷なガスの雲の中で、すでに用意されていた可能性が浮かび上がってきました。

デンマークのオーフス大学（Aarhus University）を中心とし、ハンガリーの核研究所（HUN-REN Atomki）などが参加した国際研究チームは、マイナス260度という極低温の宇宙空間を実験室で再現しました。

彼らは、星が生まれる前の塵（ちり）の表面で、アミノ酸からごく短いペプチド（Peptides）が生まれ得ることを、実験で示しました。

オーフス大学のセルジオ・イオポロ（Sergio Ioppolo）准教授と、アルフレッド・トーマス・ホプキンソン（Alfred Thomas Hopkinson）博士らによるこの発見は、宇宙の過酷な環境が生命を拒絶する場所ではなく、むしろ生命の種を育む「工場」として機能している可能性を具体的に示しています。

この研究の詳細は、2026年1月20日付で科学雑誌『Nature Astronomy』に掲載されています。

目次

• 星が生まれる前の「暗闇」で見つかった生命の種
• 「水のない場所」で進む、宇宙独自の化学反応

星が生まれる前の「暗闇」で見つかった生命の種

生命の誕生という壮大なテーマには、いくつかの段階が存在します。

よく聞かれる比喩に、「バラバラの時計の部品を袋に入れて振っていたら、偶然に腕時計が組み上がった」というものがあります。

これは生命という精巧な仕組みが偶然に完成する難しさを表したものですが、今回の研究が語っているのは、この「時計がいかに組み上がったか」という段階ではありません。

その前段階である「バラバラの部品は、そもそもどこで生まれたのか」という謎に挑むものです。

私たちの体を構成するタンパク質は、アミノ酸がつながったペプチド（Peptides）という鎖からできていますが、この研究は、最も単純なアミノ酸であるグリシンから、その鎖であるペプチドがどうやって作られたのかというプロセスを探っています。

かつて、生命の材料となる複雑な分子は、星や惑星が誕生し、環境が整ったあとに作られるものだと考えられてきました。

しかし近年、グリシンのような単純なアミノ酸が、彗星などで見つかったことから、こうした分子が宇宙空間でも広く作られ、受け継がれている可能性が注目されています。

アミノ酸は、私たちの体を構成するタンパク質の最も基本的な構成単位です。

ここで研究チームは、「星も惑星もまだ存在しない、宇宙の冷たく過酷な環境で、アミノ酸はさらに複雑な分子へと進化できるのか？」という疑問を抱きました。

研究チームはこの謎に迫るため、ハンガリーの施設にある特殊な装置を使い、マイナス260度という極低温で、空気もほとんど存在しない「星形成前の宇宙空間」を実験室内に再現しました。

彼らはそこに、宇宙から降り注ぐ宇宙線を模した高エネルギーの粒子を、アミノ酸のグリシンに浴びせる実験を行いました。

その結果、強い放射線によってアミノ酸が壊されるだけでなく、グリシン同士が結合し、ペプチドへと変化し得ることが確認されました。

ペプチドとは、アミノ酸が数個つながった鎖状の分子のことで、これらがさらに長く連なることで、私たちの命を支えるタンパク質になります。

この発見は、生命の重要な「部品」の一部が、地球のような惑星が生まれるずっと前から宇宙に用意され得る可能性を示しています。

もし、星ができる前の塵（ちり）の表面が「生命の材料工場」だったとしたら、私たちの起源についての考え方は大きく変わるかもしれません。

では、なぜ水もない凍てつく宇宙空間で、このような複雑な反応が進んだのでしょうか？

「水のない場所」で進む、宇宙独自の化学反応

よく生命の誕生には水が必要だと言われます。これは生命が生きるために必要という以外にも、ペプチドができる反応でも必要と考えられているからです。

地球上では、アミノ酸がつながってペプチドができる反応は、一般に水の中で進むものとして説明されます。

しかし、宇宙は極低温で真空に近く、液体としての水が存在しない「非水環境」です。

今回の研究では、そんな「水がないから反応は進まないはず」という直感に反して、宇宙でもアミノ酸同士が結びつき、短いペプチドができることを示しました。

また真空容器から取り出した試料を最新分析装置で調べたところ、グリシンが2つ繋がったグリシルグリシンという最も単純なペプチドが形成されていることが特定されました。

今回の発見の意義は、以下の3点です。

まず第一に、グリシルグリシンは、アミノ酸であるグリシンが2つつながったジペプチド（Dipeptide）と呼ばれる分子であり、タンパク質の最も基礎的な構造にあたります。

そしてグリシルグリシンという最も単純なペプチドが確認されたことは、宇宙から降り注ぐ放射線が単に分子を破壊するだけでなく、条件次第では分子をつなぐ方向にも働き得ることを示しています。

第二に、この発見は「生命の材料が生まれるタイミング」に関する見方を揺さぶるものです。

従来、タンパク質のような複雑な分子は、星や惑星が誕生し、ある程度環境が整ったあとに作られるものだと考えられてきました。

しかし、グリシルグリシンがマイナス260度の真空状態で形成されたことは、惑星が形作られる前の「星間雲」の段階で、すでに生命の種が仕込まれている可能性を示唆します。

第三に、この反応が「普遍的な性質」を持っている可能性があることです。

研究チームによれば、アミノ酸同士が結合してペプチドを作る化学反応の仕組みは、共通している可能性があり、最も単純なグリシルグリシンの形成が確認されたことは、宇宙の至る所で、他のより複雑なアミノ酸も同様に結合し、多様なペプチドが生み出されている可能性が考えられるという。

つまりこの発見は、地球のような惑星が誕生したときには、すでに宇宙から「生命の素」が供給され得るという、私たちのルーツに関する新しいシナリオを後押しするものとなっています。

ただし、この研究には注意点もあります。

今回確認されたのはあくまで非常に短いペプチドの形成であり、複雑なタンパク質がそのまま宇宙で作られているわけではありません。

また、生命にはタンパク質以外にも細胞膜や遺伝情報を司る分子が必要ですが、それらが同じように宇宙で作られるかは、まだ分かっていません。

研究チームは、このアミノ酸が結合する仕組みは宇宙における普遍的な反応である可能性があると考えており、今後は他のアミノ酸でも同様のことが起きるか調査を続ける予定です。

もしこのプロセスが宇宙の至る所で起きているとすれば、生命に関わる材料の一部は、私たちが想像するよりもずっと宇宙においてありふれた存在なのかもしれません。

宇宙の冷たい闇の中で着々と準備されていた生命の材料が、やがて誕生した地球に降り注ぎ、私たちのルーツになったのなら、宇宙の他の場所でも似たようなことが起きる可能性はこれまで考えられていたより高くなるかもしれません。

参考文献

Amino acid energetic processing leading to extraterrestrial peptides
https://communities.springernature.com/posts/amino-acid-energetic-processing-leading-to-extraterrestrial-peptides

元論文

An interstellar energetic and non-aqueous pathway to peptide formation
https://doi.org/10.1038/s41550-025-02765-7

ライター

相川 葵: 工学出身のライター。歴史やSF作品と絡めた科学の話が好き。イメージしやすい科学の解説をしていくことを目指す。

編集者

ナゾロジー 編集部