生命の起源:昔の実験から新しいヒントが得られる

生命の起源:昔の実験から新しいヒントが得られる

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Science から Origin of Life: An Old Experiment Yields New Clues(3.22.2011)
 

生命の起源:昔の実験から新しいヒントが得られる

By Michael D. Lemonick


語彙は主に英辞郎から抜粋

 

本文

大意

語彙

1 Jeffrey Bada was comparing notes with his colleague Antonio Lazcano a couple of years ago, when something brought him up short. The two chemists, one from the U.S. and one from Mexico, had met in Texas to give a series of talks on prebiotic chemistry -- the substances that gave rise to life on earth -- when Lazcano pulled up a slide showing a vial with gunky residue spilling out. ジェフリー・バダは2年前同僚のアントニオ・ラズカノとメモを比較していた。そのときだ、何か引っかかる物が見つかったのは。二人の化学者、一人は米国のもう一人はメキシコの化学者は前生物化学−−地球に生命をもたらした物質−−に関する一連の話をするためにテキサスで出会った。そのとき、ラズカノはスライドを取り出して、どろどろした残留物がこぼれ出ているガラス瓶が映っているのを見せた。 colleague : 同僚 bring up short : 急に止まる chemist : 化学者 prebiotic chemistry : 前生物化学 substance : 物質 give rise to : 起こす,生み出す life on earth : 地球上の生命 pull up : (データ・情報を)引き出す slide : スライド vial : ガラスビン gunky : どろどろした residue : 残留物 spill out : こぼれる
2 "Where did this come from?" Bada asked. "Stanley gave it to me," replied Lazcano. "He saved it from his original experiments." Recalls Bada: "It just blew me away." 「これはどこのもの?」とバダが尋ねた。「スタンレーが私にくれたのだよ」とラズカノは答える。「彼は初期の実験のやつをとっておいたんだ」 バダはそうしたことを思い出す:「それには驚いたね」 original : 独自の experiment : 実験 recall : 思い出す blow away : 圧倒する,たまげさせる
3 With good reason. Stanley was Stanley Miller, whose experiments with Harold Urey in the 1950s were the first serious attempt to figure out how life on earth began. By passing sparks through a brew of methane, ammonia, water vapor and hydrogen -- a mixture thought at the time to be similar to earth's primordial atmosphere -- Miller and his collaborator, Urey, both chemists at the University of Chicago, created amino acids, the building blocks of proteins. It later turned out that their reconstructed atmosphere was probably wrong, and the experiment had never been repeated with a more accurate mixture. Or so everyone thought. (See the top 10 scientific discoveries of 2010.) もっともな話だ。スタンレーとはスタンレー・ミラー。1950年代にハロルド・ユーリーと行った実験は、地球でどのようにして生命が始まったかを考える初めての本格的な試みであった。メタン、アンモニア、水蒸気そして水素−−当時は地球の原始大気に似ていると思われていた混合物−−が荒れ狂う中を稲妻を起こすことで、シカゴ大学の化学者であるミラーとその同僚はアミノ酸、すなわちタンパク質の構成要素を創りだした。あとになって彼らが再構築した大気は間違っているだろうということが判明し、もっと正確な混合物を使ってその実験が繰り返されることはなかった。と誰もがそう思っていた。 with good reason : (〜するのも)もっともだ serious : 本格的な figure out : 見つけ出す life on earth : 地球上の生命 pass : 〜を手渡す spark : 火花 brew : 嵐 methane : メタン ammonia : アンモニア water vapor : 水蒸気 hydrogen : 水素 mixture : 混合物 at the time : 当時は similar to : 類似した primordial atmosphere : 原始大気 collaborator : 協力者 chemist : 化学者 University of Chicago : シカゴ大学 create : 創り出す amino acid : アミノ酸 building block : 基礎的要素,構築物 protein : タンパク質 turn out : 結局〜であることが分かる reconstructed : 再配列した atmosphere : 大気 experiment : 実験 accurate : 正確な
4 But everyone was wrong, as a serendipitous turn of events would soon show. Lazcano was not the only one to have received some scientific memorabilia from the long-ago experiments. After Miller left Chicago, he worked alongside Bada at the Scripps Institution of Oceanography, in San Diego. When Miller died in 2007, Bada inherited boxes full of his lab paraphernalia. He'd never poked around in them much -- but after the encounter with Lazcano, says Bada: "I realized I must have this sample in a box, and I've got to find that box." だが誰もが間違っていた。そして予期せぬ事態の変化はまもなく示されるだろう。昔の実験からの科学的記念品を受け取ったのはラズカノだけではない。シカゴを離れたあとミラーはサンディエゴのスクリップス海洋学研究所でバダと共に仕事をした。2007年にミラーが亡くなると、バダはミラーの研究道具のつまった箱を受け継いだ。中をさほどのぞいたことはなかった−−しかしラズカノと出会った後、とバダは語る:「箱の中にこの見本があるはずだと分かっていた。そしてその箱を見つけなくてはならないと」 serendipitous : 予期せず見つけた turn of events : 事態の変化 memorabilia : 記憶に値する事柄,重要記事 alongside : 〜と一緒に Scripps Institute of Oceanography : スクリップス海洋学研究所 San Diego : サンディエゴ(米国カリフォルニア州) inherit : 引き継ぐ full of : 溢れんばかりの lab : 実験 paraphernalia : 道具一式 poke around : 〜をのぞく encounter : 出会い
5 It took all of 15 minutes. "It was just a stunning experience," Bada says. "All these little boxes full of equipment and vials from all Stanley's original experiments. It was an unbelievable collection of organic compounds and amino acids." And most of the work, which took place in the years following Miller's landmark experiment with Urey, had never been described in the scientific literature. たっぷり15分かかった。「ただもう驚くほどの経験だった」とバダは語る。スタンレー個人の実験装置やビンで箱は一杯なのだ。有機化合物やアミノ酸が信じられないほど収集されていた」そして、その後行われたユーリーとの画期的なミラーの実験のほとんどは、科学論文に掲載されることはなかったのだ。 all of : たっぷり stunning : 驚くべき,素晴らしい equipment : 備品,機材 vial : ガラスビン original : 独自の,当初の collection : 収集物 organic compound : 有機化合物 amino acid : アミノ酸 take place : 行われる landmark : 画期的な scientific literature : 科学論文
6 That's starting to change, though. In 2008, Bada, along with Lazcano, of the National Autonomous University of Mexico, and several others reran some of Miller's experiments using his original apparatus, and published the results in the journal Science. Now a second paper has come out in Proceedings of the National Academy of Sciences, which amplifies on that result. What makes both studies so potentially important is that they're based on a more realistic picture of conditions on early earth. (See pictures of earth from space.) だがそれが変化の始まりだ。2008年、ラズカノと共に、メキシコ国立自治大学のバダ他数人がミラー本人の器具を使って彼の実験をいくつか再現し、サイエンス誌に発表した。現在全米科学アカデミー会報に2番目の論文が発表されたところで、その論文には結果が詳細に述べられている。これらの研究が重要となりうるのは、原始地球の環境が当時よりもっと現実的なものになっているからだ。 National Autonomous University of Mexico : メキシコ国立自治大学 rerun : 再び行なう original : 元の apparatus : 実験用の装置・器具など publish : 発表する Proceedings of the National Academy of Sciences : 全米科学アカデミー会報 amplify : 詳述する potentially : 潜在的に based on : 〜に基づいて realistic : 現実的な condition : 条件,状況
7 In particular, they suggest to Bada that life might have arisen, not in the "warm little pool" that Darwin himself once guessed, but in the violent environs of volcanic eruptions. "We know that the early earth had few continents, but it had a lot of volcanoes, and they were hotter and more powerful than we're used to. They would have been belching hydrogen sulfide and other gases." 特にそれらは、生命が誕生したのはダーウィンがかつて推測した「小さい温かい池」ではなく、火山噴火といった過酷な環境かもしれないことを示唆している。「原始地球には大陸がほとんどなかったけれど火山が多かったことは分かっています。そしてそれは現在よりももっと熱く強烈だったのです。硫化水素などのガスを吐き出していました」 in particular : 特に might have : 〜したかもしれない arise : 発生する Darwin : ダーウィン guess : 推量する,想像する violent : 強烈な environs : 環境 volcanic eruption : 火山噴火 continent : 大陸 belch : 噴出する hydrogen sulfide : 硫化水素
8 Volcanic plumes would also have triggered powerful discharges of lightning from the skies, as they do today. And that, says Bada, is essentially what Miller's unpublished experiments showed. One piece of apparatus that survives in Bada's collection is configured in a way that suggests Miller was working with hydrogen sulfide and hot steam. And sure enough, when the scientists analyzed Miller's original samples that came from that particular setup, they found a wide assortment of amino acids, including some that had never been made before. "Stanley couldn't have detected them with the crude analysis available to him at the time," says Bada. 火山からの柱状噴出は現在同様に大気中に強力な放電を誘発する。それがまさに公表されていないミラーの実験が示すものなのです、とバダは言う。バダが引き継いだお陰で現存する装置の一つは、ミラーが硫化水素と熱水蒸気を扱っていたことを示唆するような設定がされている。案の定、その特定の設定から得られたミラー本人のサンプルを化学分析すると、以前は作られなかった物質をはじめとして様々なアミノ酸が発見された。「当時利用できたような粗雑な分析では、スタンレーはそうしたものを発見できなかったのです」とバダは言う。 volcanic : 火山の plume : 柱状噴流,柱状噴出 trigger : 誘発する powerful : 強力な discharge : 放電 lightning : 稲光,稲妻 essentially : 本質的に unpublished : 公にされてない experiment : 実験 apparatus : 実験用の装置・器具など survive : 生き延びる collection : 収集物 configure : 設定する work with : 〜を扱う仕事をする hydrogen sulfide : 硫化水素 hot steam : 熱蒸気 sure enough : はたして analyze : 分析する original sample : 原見本 particular : 特定の setup : 設定 assortment of : 〜の(各種)取り合わせ amino acid : アミノ酸 detect : 正体を見抜く crude : がさつな available : 利用できる
9 Intriguingly, this relatively new take on prelife chemistry may fit in nicely with evidence from outer space as well. Carbon-rich meteorites have long been known to have amino acids inside them (this is a far cry, by the way, from recent claims about meteorites containing bacteria, which nobody takes seriously). We know, says Bada, that before the planets formed, the cloud of gas and dust surrounding the newborn sun was full of these same gases and also full of electricity -- essentially, interplanetary lightning. "It was probably converting these simple gases into amino acids," says Bada. 面白いことに、この比較的新しい前生命化学における解釈は、宇宙からの証拠ともうまく適合する。炭素を豊富に含む隕石はその内部にアミノ酸があることは長く知られてきた(ついでながら、最近隕石にバクテリアが含まれているという主張があるが、このことはそれとはまったく異なるし、そうしたことは誰も真剣に取り合わない)バダはこう言っている。惑星が形成される以前、新しく生まれた太陽を取り巻いているガスや塵の雲はこれと同じガスや電気−−惑星間の稲妻−−が充満していました。「それがこうしたガスをアミノ酸に変えたのでしょう」とバダは言う。 intriguingly : 興味をそそるように relatively : 比較的に take : 見解,解釈 chemistry : 化学 fit in : うまく合う evidence : 証拠 outer space : 宇宙 as well : 同様に carbon : 炭素 meteorite : 隕石 have long been : 昔から amino acid : アミノ酸 far cry : 甚だしい隔たり,非常な相違 by the way : ついでながら claim : 主張 bacteria : バクテリア,細菌 planet : 惑星,地球 dust : 塵 surround : 囲む newborn : 生まれたばかりの electricity : 電気 essentially : 基本的に interplanetary : 惑星間の lightning : 稲妻,電光 convert : 変える
10 So is this finally the grand unified theory of how life began? Not quite. Other scientists still think that first step happened at the mouths of so-called hydrothermal vents, at the bottom of the sea. And even if everyone finally agrees on where the amino acids originally came from, they're a long way from actual life forms. それでは、これが生命がどのようにして発生したかという大統一理論なのだろうか? そういうわけでもない。初めの一歩はいわゆる熱水噴出口付近や、海底で起こったと考える科学者もいる。また、最終的にアミノ酸が最初どこからきたかということに皆が同意したとしても、実際の生命体への道のりは遠い。 grand unified theory : 大統一理論 first step : 第一歩 hydrothermal vent : 熱水噴出口 bottom : 底 even if : たとえ〜としても agree on : 〜ついて合意する amino acid : アミノ酸 life form : 生命体
11 "The big action right now," says Bada, "is how go from these simple molecules to self-replicating molecules. It's challenging science. But it's just a matter of time," he believes, "before we figure out some candidate." 「今一番興味あることは」とバダは続ける、「これらの単純な分子から自己複製する分子へとどのように進んだかということです。やりがいのある科学です。でも時間の問題ですよ」と彼は考えている。「いくつかの候補を見出すのはね」 right now : 現時点では molecule : 分子 self-replicating : 自己複製,自己繁殖する challenge : 挑む matter of time : 時間の問題 figure out : 見つけ出す candidate : 候補者