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炭素質小惑星(162173)リュウグウにおける正準的核塩基の完全セット

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私たちの始まりにとって宇宙の岩石が重要な理由

地球上のすべての生物は遺伝情報を蓄え読み取る小さな分子群に依存している。これらの分子が最初から地球上で生じたとは限らない。今回の研究は日本のはやぶさ2ミッションが持ち帰った小惑星リュウグウの試料を調べ、この小さく暗い天体がDNAやRNAで使われる遺伝の構成要素の完全なセットを含んでいることを示した。この成果は重要な問いに答える手がかりとなる:生命の重要な原料の一部は太陽系初期に宇宙から降り注いだのか?

Figure 1. 小惑星は地球のような若い惑星に遺伝情報の完全な構成要素を届け得る。
Figure 1. 小惑星は地球のような若い惑星に遺伝情報の完全な構成要素を届け得る。

生命のアルファベット

私たちの遺伝暗号は五つの主要な「文字」――核塩基で書かれている:一方にアデニンとグアニン、他方にシトシン、チミン、ウラシルがある。地球上ではこれらはDNAやRNAの不可欠な部分であり、細胞のエネルギーや補助分子にも現れる。生物にとって中心的な存在であるため、こうした化合物が非生物的条件でどれほど容易に生成し得るか、また生物を持たない他の世界に存在するかどうかは、長く科学者たちの関心事だった。

小惑星を実験室へ

この探究のため、研究チームはリュウグウの異なる着陸地点から採取された微小な岩石試料二点(A0480とC0370)を調べた。これらの粒子は宇宙空間で採取され地球の大気に触れる前に密封されており、地上に落ちた隕石よりもはるかに清浄だ。チームは試料を水や酸で優しく浸して可溶性有機物を抽出し、感度の高い分離・質量測定法で核塩基や関連化合物を探索し、オルゲイユやマーチソン隕石、および小惑星ベンヌの結果と比較した。

Figure 2. 小惑星内部の単純な化学物質の異なる組み合わせが、さまざまな遺伝構成要素を生成する反応の進み方を左右する。
Figure 2. 小惑星内部の単純な化学物質の異なる組み合わせが、さまざまな遺伝構成要素を生成する反応の進み方を左右する。

宇宙の岩石で見つかった完全な文字セット

解析により、リュウグウからは五つの正準的核塩基すべて――アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシル――の明瞭な痕跡が明らかになった。チポンや、キサンチン、6-メチルウラシルのような密接な関連分子に加え、ビタミン様化合物、アミノ酸、尿素やその他の窒素に富む種も検出された。ブランク試料との入念な比較により、これらの信号は現代の汚染によるものではないことが示された。興味深いことに、リュウグウの二試料は総量としては似た核塩基量を含んでいたが、詳細では異なり、小惑星表面の化学的な小さな変異を反映していた。

宇宙という実験室の比較

リュウグウをベンヌやオルゲイユ、マーチソン隕石と比較すると、それぞれの天体が独自の「レシピ」を持っていることが分かった。リュウグウは二つの主要な核塩基族をほぼ同量保持しているのに対し、マーチソンはアデニンやグアニンに似た化合物がより豊富で、ベンヌとオルゲイユはウラシルやその類縁体に偏っている。これらの比率は、それぞれの天体が古代の水にどれだけアンモニアを含んでいたかと整合する。実験とモデルは、アンモニア、炭素—酸素含有分子、シアン化物のような単純な成分のバランスが、化学をある核塩基族へと誘導し得ることを示唆している。

生命の材料に関する意味

リュウグウとベンヌに完全な核塩基群と多くの関連化合物が存在することは、遺伝の基本的なアルファベットが太陽系に散らばる小さな氷岩天体の中で自然に生成することを示している。各小惑星に見られる特定の混合状態は、生物の痕跡ではなく親天体内部の条件を記録しているようだ。これらの発見は、初期の地球が炭素に富む小惑星から多様な有機原料のシャワーを受け、それが後の化学反応で最初のRNAやDNAベースの系を組み立てるための材料の一部を提供したという考えを強めるものである。

引用: Koga, T., Oba, Y., Takano, Y. et al. A complete set of canonical nucleobases in the carbonaceous asteroid (162173) Ryugu. Nat Astron 10, 655–663 (2026). https://doi.org/10.1038/s41550-026-02791-z

キーワード: 小惑星リュウグウ, 核塩基, 生命の起源, 炭素質隕石, 前生物化学