『Abstract
There are two fundamental requirements for life as we know it,
liquid water and organic polymers, such as nucleic acids and proteins.
Water provides the medium for chemical reactions and the polymers
carry out the central biological functions of replication and
catalysis. During the accretionary phase of the Earth, high surface
temperatures would have made the presence of liquid water and
an extensive organic carbon reservoir unlikely. As the Earth's
surface cooled, water and simple organic compounds, derived from
a variety of sources, would have begun to accumulate. This set
the stage for the process of chemical evolution to begin in which
one of the central facets was the synthesis of biologically important
polymers, some of which had a variety of simple catalytic functions.
Increasingly complex macromolecules were produced and eventually
molecules with the ability to catalyze their own imperfect replication
appeared. Thus began the processes of multiplication, heredity
and variation, and this marked the point of both the origin of
life and evolution. Once simple self-replicating entities originated,
they evolved first into the RNA World and eventually to the DNA/Protein
World, which had all the attributes of modern biology. If the
basic components water and organic polymers were, or are, present
on other bodies in our solar system and beyond, it is reasonable
to assume that a similar series of steps that gave rise of life
on Earth could occur elsewhere.
Keywords: prebiotic soup; metabolist theory; origin of life; pre-RNA
World』
『要旨
液体の水と、核酸や蛋白質のような有機重合体という2つの基本的な要件が、よく知られているように生命には必要である。水は化学反応に対する媒体をあたえ、重合体は複製と触媒の中心をなす生物機能を行う。地球が成長していた時期には、地表面の高い温度により液体の水や大きい有機炭素リザーバは存在できなかったであろう。地球表面が冷却すると、さまざまな供給源からもたらされた水と単純な有機化合物は集積しはじめたであろう。これによって化学進化の過程がはじまる段階が準備され、そこで中心となる局面の一つは生物学的に重要な重合体の合成であったが、その重合体のいくつかはさまざまな簡単な触媒機能をもっていた。だんだんと複雑な大型分子が作られ、ついにそれら自身が不完全な複製を触媒する能力をもつ分子が現れた。このように繁殖・遺伝・変異の過程がはじまり、そしてこのことは生命の起源と進化の両方にとっての重要な段階を特徴づけることになった。いったん単純な自己複製する実体が誕生すると、それらはまずRNAワールドへ進化し、そしてついに現在の生物すべての属性をもったDNA/蛋白質ワールドへ進化した。もし基本的成分である水と有機重合体が、我々の太陽系内およびその外において他の物体に存在したかあるいは存在するならば、地球で生命を生んだと同じような一連の段階が他のところでも起こりえたと推定するのは理にかなっている。』
1. Introduction
2. Origin of life theories
3. The primitive Earth
3.1. The prebiotic epoch
4. The transition to primitive biotic chemistry
4.1. The transition to modern biochemistry
5. Future challenges
6. Conclusions
References