NASAが名付けた宇宙生物学という学問は、既に日本含めて国際的にも認められた学際的な分野です。その歴史的経緯と地球外生命体トピックなどを分かりやすく紹介。

1. 地球内外の生命起源を辿る宇宙生物学
2021/6/6
KOJI FUKUOKA

2. 留意事項
 あくまで発信日時での公開情報を中心とした内容であることに留意ください。
 所属企業ではなく、あくまで個人としての発信です。本情報に伴う結果に関して責任は
負いかねますのでご了承お願いいたします。
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2

3. 本シリーズ共通の趣旨：３つの謎（原理）への追及を気楽に楽しむ
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3
生命とは？
宇宙とは？
知能とは？
宇宙物理学
宇宙生物学
分子生物学
合成生物学
神経科学
コンピュータ科学
物理学
生物学
化学
生理学
数学
解きたい謎 関連する学問テーマ 学問テーマの大分類
今回の
テーマ
【自己紹介】
IT企業でAIなど新技術を活用した
事業開発。
元々宇宙物理研究を志し、
今は１科学愛好家。

4. 本日の流れ
• 宇宙生物学に至る経緯
• 宇宙生物学：地球外の生命探索
• 宇宙生物学：地球内の生命起源
• まとめ
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5. 宇宙生物学とは？
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5
宇宙生物学とは、宇宙での生命探索及び地球での生命起源を探索することを目的としており、非常に学際的なテーマです。
1992-2001に
NASA局長を務めた
ダニエル・ゴールディンが
1995年に記者発表の
場で「宇宙生物学」と
呼称
宇宙における『生命の起源』『生命の分布』『生命の未来』を探求
在任時の主な功績
『マーズ・パスファインダー』の火星着陸(1997年)
初のアフリカ系米国人女性宇宙飛行士の誕生(1992年)
土星探査機『カッシーニ』の打ち上げ(1997年)。
木星探査機『ガリレオ』が木星に接近
ロシアとの共同作業による『国際宇宙ステーション』(ISS)の
建設
彗星探査機『ディープ・スペース1』がボレリー彗星とのランデ
ブーに成功(2001年)
宇宙物理学、天文学、鉱物学、海洋学、化学、生物学、情報
学・・・の学際的な取り組み。
https://abc-nins.jp/
太陽系外惑星や、宇宙にいるかもしれない生物についての学際的研究を
推進するために2015年にアストロバイオロジーセンターが設立
https://wired.jp/2001/10/24/nasa%E3%81%A7%E6%95%B0%E3%80%85%E3%81%AE%E6%A5%AD%E7%B8%BE%E3%82%92%E6%AE%8B
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%8C%E9%80%80%E4%BB%BB/

6. 宇宙生物学までの経緯：宇宙からの電波？
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6
エンリコ・フェルミ
「彼らはどこにいるんだ？」
1947年ケネス・アーノルド事件

7. 宇宙生物学までの経緯：ドレイク方程式
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フランク・ドレイク
(1930-)
1961年の
推定値
〇出所：Wiki
N＝10×0.5×2×1×0.01×0.01×10,000
＝10
10
0.5
2
1
0.01
0.01
10,000

8. 宇宙生物学までの経緯：パルサーの発見
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ジョスリン・ベル・バーネル
が1967年に発見（右図）
（指導教官ヒューイッシュがノーベル物理学賞）
当初地球外生命の信号としてLGM-1
（LGM=リトル・グリーン・メン）と名付けら
れたが中性子性から発されたものと判明
→以後同起源を「パルサー」と呼称
〇出所：Wiki

9. 宇宙生物学までの経緯：20世紀の代表的なSETI計画
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https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%91%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%8B%E3%82%A2%E
6%8E%A2%E6%9F%BB%E6%A9%9F%E3%81%AE%E9%87%91%E5%B1%9E%E6%9D%BF
＜パッシブ型＞（外からの受信）
オズマ計画：1.420GHz周波数（中性水素線、波長21cm）でくじら座τ星とエリダヌス座ε星を観測
(1960)
フェニックス計画：200光年以内の800個の恒星探索（MSやIntel創始者なども献金）
SETI＠home(->BOINC)：1999年(-2020年)にバークレー大学がPC分散処理を繋げてスーパーコ
ンピュータを実現し、今は観測を終えデータ解析中。
＜アクティブ型＞（外への発信）
パイオニア10号/11号（基礎情報）
ボイジャー探査機(音楽Record)
アレシボ望遠鏡
(電波望遠鏡で信号を発信)
※2020年に崩壊
https://www.afpbb.com/articles/-/3319056

10. 地球外生命の探索：ブレイクスループロジェクト
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ブレイクスルー・リッスン
地球外の通信を観測することを目的としたプロジェクトであり、電波望遠鏡や光学望遠鏡から
得られたデータを保管、および解析を行うこととなっている。
また、得られたデータは一般に公開される。このプロジェクトは10年程度続けられる予定。
ブレイクスルー・メッセージ
もし地球外の文明が発見された場合、その文明に対してどういうメッセージを送るのか、といった議論や研究を促す。また最高のメッセ
ージに対して100万ドルの賞金が用意された。このメッセージ作成のコンテストは誰でも参加することが出来る。
ブレイクスルー・スターショット
超軽量の太陽帆を取り付けた小型宇宙探査機にレーザーを照射し、光速の20%まで加速させてケンタウルス座α星へ20年かけて
到達させるプロジェクト。また、搭載されたカメラでプロキシマ・ケンタウリbを撮影し地球へ画像データ送信する。その実現のための研究
を促す目的で1億ドル。
ブレイクスルー・ウォッチ
地球と同じような惑星を見つけるためのプロジェクト。地球から20光年以内にある、地球規模の岩石惑星を識別し、酸素や有機物
を観測することを目的としている。
ブレイクスルー・エンケラドゥス
土星の衛星であるエンケラドゥスにおける生命の可能性を探るための宇宙探査ミッション。 2018年9月にNASAとの初期研究支援
の協定。
https://breakthroughinitiatives.org/

11. 地球外生物の探索：太陽系内
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バイキング
キュリオシティ
パーシビアランス(下図)
ベピ・コロンボ(下図。
欧州とJAXA共同)
パイオニア10号
衛星エウロパに向けた
ボイジャー(下図)
衛星タイタン・エンケラ
ドゥスに向けた
カッシーニ
〇出所：Wiki

12. 地球外生物の探索：太陽系内：火星
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19世紀末に描写されたローウェルの火星運河
パーシヴァル・ローウェル - Яков Перельман - "Далёкие миры". СПб, типография Сойкина (English transliteration: Yakov Perelman -
"Distant Worlds". St. Petersburg, Soykin printing house), 1914., パブリック・ドメイン,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1226256による

13. 地球外生物の探索：太陽系内：火星
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1976年バイキング1号による撮影

15. 地球外生物の探索：太陽系内：土星の衛星群
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タイタン エンケラドゥス
〇出所：Wiki
氷に覆われた星で、
2017年にNASAが氷
の地下に海があることを
発表

16. 地球外生物の探索：太陽系外
1995年：歴史上初めて系外惑星の発見
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スイスのジュネーブ天文台のグループが、ペガスス座51番星に木星クラ
スの質量を持った惑星を発見。（ホットジュピターと呼称）
主星も惑星に引っ張られて振動する光の波長の変化で存在を検知
（ドップラー効果）
2009年：歴史上初めて系外惑星の撮影に成功(日本)
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/nng/article/20110915/284086/

17. COPYRIGHT@ KOJI FUKUOKA
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18. 地球外生物の探索：太陽系外
NASAが2017年に太陽系外惑星についての重大発表を予告
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https://www.nasa.gov/press-release/nasa-
telescope-reveals-largest-batch-of-earth-
size-habitable-zone-planets-around

19. 地球外生物の探索：太陽系外：トラピスト-１(40光年)
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19

20. 地球外生物の探索：太陽系外：トラピスト-１(40光年)
COPYRIGHT@ KOJI FUKUOKA
20
〇出所：Wiki

21. COPYRIGHT@ KOJI FUKUOKA
21
ESO/M. Kornmesser/N. Risinger (skysurvey.org) -
http://www.eso.org/public/images/eso1615c/, CC 表示 4.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=48532943による

22. 地球外生物の探索：改めて太陽系内
 NASAによる（生物でなく）「生命」に関わる発表（一部）
1. 2015年：火星に水の痕跡を発見
2. 2017年：地球に似た系外惑星の発見（トラピスト-1）
3. 2018年：火星に有機物(炭素含む複雑な分子)を発見
(1996年：火星からの地球飛来隕石に有機物を確認)
4. 2020年：月面の太陽光が当たる地表に水の分子を確認
5. 2021年4月：火星の大気から酸素の人工生成に成功
6. 2021年6月2日：金星探査の2計画を発表(2028～2030年)
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22
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/060900191/
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20210422/k10012990091000.html
https://www.bbc.com/japanese/57339612

23. そもそも生命の条件は？
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生命が誕生するための条件（仮説）
1.有機物
2.液体の水
3.エネルギー
←(今のところ)唯一の知的生命体である人間の推測
→そもそも地球での生命定義とは？
https://www.tel.co.jp/museum/magazine/022/report01_02/03.html

24. 地球内生命の起源：地球での生命定義と原理
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明確な生命の定義はありませんが、共通項として「境界」「自己複製」「代謝」を備えた存在、というのが一般的に生命と見做
され、全ての生命体はセントラルドグマ（DNA→RNA媒介→タンパク質）の下で生命活動を行っています。
細胞
境界 自己複製 代謝
細胞
細胞膜
細胞
物質
外部から物質を
取り込んで化学
作用
分裂
※出所：「池上彰が聞いて分かった生命の仕組み」

25. 地球内生命の起源：由来
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地球での生命誕生の場所は「陸上」「深海」「宇宙飛来」など諸説ありますが、誕生後は以下の系統で分類されており、共
通の要素から分岐していると考えられています。
生命の起源
1. 陸上の水溜り
2. 深海
3. 宇宙からの飛来
4. その他
生物の系統図（RNAの近さで分類）
※出所：生物はなぜ誕生したのか
https://medium.com/@BetterLateThanNever/%E7%94%9F%E7%89%A9%E5%AD%A6
-%E7%AC%AC2%E7%89%88-%E7%AC%AC20%E7%AB%A0-
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5%91%BD%E3%81%AE%E6%AD%B4%E5%8F%B2-dcfe28ea7939
宇宙時間 主な出来事
0 宇宙創成
30億年 星と銀河の形成
90億年 太陽と地球の形成
100億年 生命の誕生（単細胞生物）
138億年 現在
（核を持つ）
（バクテリア） （アーキア）
地球生命共通の祖先
(LUCA)
生命誕生

26. 地球内生命の起源：地球進化説
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地球生命の源となる有機物が生まれた/育まれた場所は地球説が有望ですが、素材として宇宙由来の可能性もあります。
※出所：生物はなぜ誕生したのか
https://medium.com/@BetterLateThanNever/%E7%94%9F%E7%89%A9%E5%AD%A6-%E7%AC%AC2%E7%89%88-%E7%AC%AC20%E7%AB%A0-
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無機物
有機物
原始生命
• 高分子化
• 各機能
1. 化学反応
2. 宇宙飛来
LUCA
１．ユーリー・ミラーの実験
（放電現象で無機物から有機物を生成？）
２．宇宙の有機物飛来
RNAワール
ド仮説など
原始地球では大量の隕石が飛来し、多くには鉄や
炭素が含まれていて、地球への衝突の際に炭素や
窒素が還元され、アミノ酸が合成されたとされる。
マーチソン隕石：1969年にオーストラリアに飛
来した隕石内にアミノ酸を確認

27. 地球内生命の起源：宇宙からの飛来説（パンスペルミア仮説）
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他にも、宇宙からある程度整った生命体として地球に飛来した説もあり、科学的に完全な否定はされていません。
宇宙飛来説支持派の主張
• 38億年前の地層から真正細菌らしき
ものの化石は発見されており， 地球
誕生後数億年であらゆる生理活性，
自己複製能力，膜構造を有する生
命体が発生したとは考えにくい。
• 宇宙から飛来する隕石の中には多くの
有機物が含まれており，アミノ酸，
糖など生命を構成するものも多く見ら
れる。
• (ユーリー・ミラーの実験環境とは異な
り)地球の原始大気は酸化的なもの
であり，グリシンなどのアミノ酸が合成
されにくい。 地球外には還元的な環
境があったかもしれない。
Wiki
https://www.cis.twcu.ac.jp/~asakawa/MathBio2010/panspermia.html
https://logos.ls.toyaku.ac.jp/~lcb-7/tanpopo/images/tanpopotop.jpg

28. まとめ
COPYRIGHT@ KOJI FUKUOKA
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• 現時点では知的生命は見つかっていないが、探査能力の
向上で太陽系内中心に生命発見の可能性はある
• 地球外生命を探索するうえで、地球での生命起源研究も
影響を与えています
• 地球の生命は1系統であり、その枠組みを地球外生命に
どう置き換えるかは課題