生命の起源は1回ではなかった？ 細菌と古細菌、それぞれ独立に「生き物」になったとする研究

しかし今回の研究は、この根幹を覆すものです。研究チームは、生命がエネルギーを産み出し、体を作るために不可欠な「代謝」の根幹を成す420種類の酵素反応を詳細に解析。その結果、細菌と古細菌が持つ代謝酵素は、その構造レベルでまったく異なっており、両者に共通の祖先がいたとは考えにくいことが判明しました。

「驚いたのは、細菌と古細菌の進化的な分かれ目を越えて、これらの反応を触媒する酵素が保存されていなかったことです」とマーティン教授は語ります。細菌と古細菌の祖先は、同じ代謝反応を実行するために、互いに独立して（収斂進化的に）まったく別の酵素を進化させたのです。つまり、無生物から生命への「閾（しきい）値」は、少なくとも2回、独立して越えられた可能性があるのです。

マーティン教授はこれを「遺伝暗号の起源は1つだが、生命の起源は2つ」と表現しています。

🧬 「LUCA」の再定義：金属に依存した前細胞的存在

では、細菌と古細菌に共通する「最終共通祖先（LUCA）」とは、一体何だったのでしょうか？

研究チームは、LUCAを「自由生活細胞」ではなく、深海の熱水噴出孔に存在した、金属イオンに依存した前細胞的な存在として再定義しました。

• LUCAは、420の代謝反応のうち、酵素を使って触媒できたのはわずか半分程度でした。
• 残りの半分は、熱水噴出孔環境に自然に存在する鉄、ニッケル、コバルトといった金属イオンが触媒していました。

研究チームは、代謝の進化段階を4つに分けて再構築しました。

1. 金属のみの段階：酵素が登場する以前、すべての反応は金属によって触媒されていた。
2. LUCA（金属-酵素ハイブリッド段階）：一部の反応は酵素が、残りは金属が触媒する混合状態。
3. その後、細菌の祖先と古細菌の祖先が独立して自由生活細胞へと進化。

このことから、LUCAは生命の「共通祖先」というよりは、生命誕生のプロセスにおける「共通の出発点」としての性質を持っていたと考えられます。

⚡ エネルギー革命：ATP以前の「ホスファイト」と「パラジウム」

現代のあらゆる生物は、エネルギー通貨として「ATP（アデノシン三リン酸）」を使っています。しかしATPは非常に複雑な分子であり、その合成には多数の酵素が必要です。「卵が先か、ニワトリが先か」のような問題ですが、この研究はその謎を解く鍵を提供しています。

研究チームは、熱水噴出孔で自然に生成されるホスファイト（亜リン酸：HPO₃²⁻） に注目。この物質は、同じく熱水噴出孔に沈殿する天然のパラジウム（金属触媒） と反応し、水の中で一晩で有機化合物をリン酸化（エネルギーを付加）できることを実験で示しました。

これは、まさにATPと酵素の代わりとなる、「原始的エネルギー反応」です。共著者のマノン・シュリッカー氏（Manon Schlikker）は、「ホスファイトとパラジウムがATPと酵素の役割を果たす。これは驚くべきことで、初期の進化を理解するのがずっと容易になる」とコメントしています。

🌳 生命の系統樹が塗り替わる

従来の生命の系統樹は、LUCAという1本の幹からすべての枝（細菌、古細菌、真核生物）が分かれる形でした。しかし今回の研究は、2本の別々の幹（細菌と古細菌）が、無生物の状態からほぼ同時期に生えてきたという、まったく異なるトポロジー（形状）を示唆しています。

要約すると、この研究は、生命の起源は単一の劇的なイベントではなく、深海の熱水噴出孔を舞台にした段階的なプロセスであり、そこから細菌と古細菌という2つの主要な生命系統がそれぞれ独立に誕生したという、壮大なシナリオを描き出しているのです。

📝 参考文献

論文: “Intermediate stages in the origin of metabolism at a phosphorylating hydrothermal vent”, Science Advances, 2026年8月5日. (arXiv: 2510.08410v1)
“Bacteria and archaea may have evolved independently from non-living things into living organisms.”, GIGAZINE, 2026年8月6日. (元記事)
“Two origins of life: Free-living cells may have emerged ...”, Phys.org, 2026年8月5日.
“A New Study Points to Two Origins of Life on Earth by Tracing Early Chemical Reactions in Single-Celled Organisms”, Smithsonian Magazine, 2026年8月5日.
“Only One Conclusion: Radical Study Suggests Life on Earth Arose Twice”, ScienceAlert, 2026年8月5日.
“Life may have emerged on Earth in one of these two possible ways, scientists say”, The Independent, 2026年8月6日.
“Metal-driven chemical reaction in deep sea may explain origin of life”, Science.org, 2026年6月12日.