生命探査はつまるところ時間軸の発見

うちの大将と話をしていて，
「生命探査」に代表される「アストロバイオロジー」，あるいは，
「生命とは何か」
について考えていたことがクリアになってきたので記録しておく。
まずは2012年7月時点で書いた奨励賞講演の要旨を転載。

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「生命」(life)とは活動であって「生物」(living thing)とは生命を担う物質である。このため，ある生物が生命を失ったその瞬間（というものがあるとすると），その生物は生物でなくなるが，かつて生物であった物質群はその物質群のままである。また生命は活動であるから，時間的に異なる二点の比較によって初めて検出される。このため，地球の始原生命あるいは地球外生命を考える時，つまり痕跡物質のみから生命の有無を議論せねばならない時，かつて生物であっただろう物質（複雑な有機物群）を探索することはあまり有効ではない。
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こんなことを漠然と考えているのだけれども，
中でも重要だと思っているのが，
【生命は活動であるから，時間的に異なる二点の比較によって初めて検出される】
という部分。

この文章を書いた時点で念頭にあったのが，
「隕石に有機物が！すわ宇宙生物！」
みたいな現状の否定というか，
「生命ってそういうことじゃないだろ」
っていうアンチテーゼだったので，
かなり偏った書き方になってしまっている。
そしてそれが自縄自縛として作用していて，
自分に身近な科学分野の考え方が置き去りだった。

上記の文を読んで感じることは，
「物質というのは，本質的に時間の情報を持たない」
という安易な仮定を置いてしまっていること。

化学分析では，物質から時間の情報を取り出すことはできない。
放射性同位体による年代測定は時間の情報じゃないか，
と言われるかもしれないが，
あれは「ある時間」の情報ではあるが，
「時間的に異なる二点」の情報ではないので，
ここでの議論とは意味合いが違う。

でも，だからといって，
本当に物質には時間の情報がないのか，といえば，
そんなことは，まったくない。

たとえば海底堆積物は，
鉛直方向の空間分布が，
そのまま時間軸となって記録されているわけで，
化学分析のミクロな視点（物質）ではなく，
地質学的なマクロな視点（物質群）で見た場合，
「物質（群）は確かに時間の情報を有している」
のである。

例に出したので海洋堆積物を用いて話を進めると，
海底堆積物を単純に海洋からふりそそぐ物質の堆積物として，
つまり鉛直軸を時間軸の記録として見るのが，
古典的な海底堆積学だったのだろう。
あるいは地球化学的な視点で，
つまり海洋と物質を授受する1つのリザーバーとして，
海底堆積物を構成する物質と間隙水組成が調べられていた。
その後，
生命地球科学的な研究が進展してきたことで，
堆積物は活動的な生命活動の場として見られるようになり，
膨大な体積を有する極限環境生命圏として考えられ，
その場における生命活動自体に強い関心が持たれるようになっている。
たとえば採取した堆積物をラベルして，
代謝活性試験などを行っているわけである。

でも，
あるいは一定の生命地球科学的な海底堆積学が進捗したからこそ，
本質的な部分を見落としていたのかもしれない。
それは，ごくごく単純で，
堆積物は鉛直方向には，やはり時間の情報だということ。

海底堆積物の中で起こっていることを議論する時，
直感的な理解を助けるため，実際に合わせて，
縦軸に深さを，横軸に物質濃度をとって記載している。
しかしこれを反時計回りに90度まわしてやれば，
つまり，
横軸を深さ，縦軸を物質濃度にしてやれば，
ある物質の時間的な変化に読み替えられ，
それは堆積物をマクロな視点で一個の生物と捉えた時の，
その生物体内で起こる代謝を見ていることと等しくなる。

もちろん堆積物中では，生命活動以外にも，
物理的なモノの移動や，非生物化学反応も起こる。
しかし「物の運動」や「化学反応」は，
運動が位置と時間の関数で，
反応が元素と時間の関数で，
それらは厳密な法則に支配されていて，
理論と実際が無矛盾で説明が可能である。
だから，
理論的に予想される部分からの逸脱は，生物活動の仕業と見なせる。
もっと踏み込んで言えば，
物理運動・化学反応の法則性からの逸脱こそが「生命」なのだ。

海底堆積物の柱状試料の一部を切り取って，
生物に特異なDNAのような有機物を見つけたり，
ラベル培養で活性を取ったりしなくても，
柱状試料の化学組成の鉛直分布それ自体が「生命」の証拠なのだ。

この考え方は地球科学的な部分を取り除いても成り立つ。
まず生物がいて，
それが促進する化学反応群が生命活動で，
だから生命活動を把握することで生物の存在を把握しよう，
ということではない。
そうではなくて，
物理や化学ではどうにも説明できない化学反応(群)があれば，
それこそが生命活動であって，
仮にそれを担う物質群が存在しているならば，
それを（あるいは便宜的に）生物と呼ぼうではないか，
という考え方である。

この考え方は海底堆積物でも宇宙でも同じ事で，
つまり大事なことは，
「ある場における連続的な地質記録と物質分布の把握」
である。
研究者が議論しているもので言えば，
シーケンスとかプロファイルと呼ばれるものがインポータントなのである。

異なる時間の情報を1つの物質群の中に有するモノがあり，
そこに不自然な何かが見出されれば，
そしてそれが外的な要因が作用したものでなければ，
それこそがその場に起こった生命活動の履歴であるのだから，
まさに「生命探査」の目的を達したことになるのである。




こういうような考え方は，
もしかすると皆は当然のこととして持っているのかもしれない。
この話をすると，
「そんなん当然でしょ」
「XXがYYに書いてるじゃない」
みたいに言われるかもしれない。
それについては，本当に不勉強で申し訳ない，としか言えないです。