この画像を大きなサイズで見る土星の衛星タイタンに、地球とはまったく異なる環境でも生きられる微生物がわずかながら存在するかもしれない。そんな驚きの仮説をアメリカ・アリゾナ大学の研究チームが発表した。
タイタンは惑星である水星よりも大きな衛星だが、そこにいる可能性のある生命をすべて集めると、小型犬くらいの量になるという。
その未知の生命はおそらく光合成や酸素には頼らず、「発酵」でエネルギーを得ながら、つつましく生きていると予想されている。
土星衛星「タイタン」に生命体は存在するのか？
土星最大の衛星「タイタン」は、太陽系の衛星としては唯一豊かな大気があり、なおかつ地球以外で唯一表面に安定した液体があることで知られる、ある意味で地球に似た天体だ。
それゆえに地球外生命の発見が期待される有力候補の1つである。
とは言え、生命にとって必ずしも優しい環境というわけではない。
タイタンに届く太陽の光は乏しく、もちろんきわめて寒い。大気があるといっても、主な成分は酸素ではなく窒素で、液体の川や湖も水ではなくメタンやエタンである。
つまり大気があり液体があるという点では地球に似ているが、現実にはまるで違う異世界なのだ。
それでも有機物である液体メタンとエタンの表面では、太陽光と大気の相互作用によってさまざまな有機化学的なプロセスが起きている。
有機物があるからといって生命が存在するとは限らないが、研究者が期待するだけの環境はある。
この画像を大きなサイズで見るタイタンで生きられる生物は？
仮にそうした有機化学的プロセスから生命が誕生していたとしよう。はたして、その生命はどのような存在だろうか？
1つ考えねばならないのは、生命が生きるエネルギーを得る方法だ。ここ地球では、植物が太陽の光を利用して光合成を行い、糖を合成するとともに、副産物として酸素を放出している。動物はその酸素を取り込んで、食物から得た糖を分解し、エネルギーを得る。
一方、タイタンに届く太陽の光は乏しく、大気にはほとんど酸素がない。ならば生命はどうやってエネルギーを得ればいいのか？
アリゾナ大学のポスドク研究員アントニン・アフォルダー氏らが着目したのは、「発酵」だ。これは酸素が存在しない環境で微生物が行う行動で、これを通じて生存と増殖に必要なエネルギーを抽出することができる。
これについて同氏はニュースリリースで次のように説明する。
「発酵はおそらく地球の生命の歴史の初期に進化したもので、タイタンで起きたかもしれない未知であやふやな仕組みを模索する必要がありません」
そこでアフォルダー氏らは、仮にタイタンに微生物が存在したとして、有機物の発酵を通じて生存できるのかどうか検証してみることにした。
この画像を大きなサイズで見る量にして小型犬くらいの微生物が存在している可能性
検証されたのは、「グリシン」というアミノ酸を利用した発酵だ。グリシンはもっとも単純で、生物学的プロセスによらずとも生成されるアミノ酸だ。
隕石や彗星で見つかっているほか、タイタンの大気を再現した実験でも検出されている。それゆえに、もしもタイタンに原始的な生命が存在するのだとしたら、最初に利用する燃料として有力な候補と考えられるのだ。
モデルに基づく数値解析の結果判明したのは、タイタンの微生物がグリシン発酵によって十分なエネルギーを得られるだろうということだ。
ただし、まったく無条件というわけではない。それがうまくいくのは、グリシンがたっぷりと存在する場合だけだ。グリシンの密度があまり高くないと、利用できるエネルギーはぐっと少なくなる。
また最高の条件であっても、地球のように豊かな生態系を維持することはできない。タイタンには地下海を合わせれば地球の海数杯分の液体があるが、それでもそれが支えられる細胞の数は100兆から10京個程度のもの。
たとえグリシンが効率的に供給されても、タイタンの海全体にわたって存在できる生命の総量は、わずか10¹⁴〜10¹⁷個の細胞、重さにして数kg程度にしかならないという。これは小型犬1匹分の重さだ。
アフォルダー氏は、「非常に小さなバイオスフィア（生態圏）だが、まったく生命が存在しないよりは重要な発見だ」と語る。
たとえそれが1リットルの水に1個以下の細胞しか存在しないほど希薄であっても、生命の存在そのものが大きな意味を持つのだ。
NASAは今後、タイタンにドローン型探査機「ドラゴンフライ」を送り込む計画を進めている。もし本当に“犬1匹分”の微生物が存在するなら、その探査が歴史的発見になるかもしれない。
この画像を大きなサイズで見るこの研究は『The Planetary Science Journal』（2025年4月7日付）に掲載された。
編集長パルモのコメント
どんな小さくても、どんなヘンテコでも、地球以外に生命が存在しているという決定的な証拠が喉から手が出るほど欲しいよね。探査機のドラゴンフライががんばって探し出して、全部合わせて犬1匹分をまとめちゃったりしてくれたら楽しいな。
References: Eurekalert / Iopscience.iop.org
昔読んだ本に環境が地球と違いすぎるから細胞膜の構造からして違うだろうと書かれていて、もしそうならやはり代謝も地球の生命とは想像もつかない方法でやっているんじゃないかと考えたりする。探査で見つかるくらいには生物の量多ければいいんだけどなあ。
巨神な名前の星にしては 大分さみしい感じ
以前に聞いた話だと、水の代わりにメタンやエタンを媒質にしてアクリロニトリルの体を持ち、酸素の代わりに水素を吸ってグルコースの代わりにアセチレンで代謝を行って二酸化炭素の代わりにメタンを排出するという代謝プロセスでエネルギーを得ている可能性があるはず
まあグリシンを使った代謝プロセスでエネルギーを得ている生物も、上記とは別に存在するかも知れない
そもそも地球上でさえ、グリシンによる発酵だけでなく光合成や硫黄酸化やメタン酸化などといった様々な代謝システムを持つ生物が数多く存在するわけだし、タイタン上でも複数種の代謝系を持つ生物がそれぞれ存在していて相互に依存する生態系を築き上げていてもおかしくはない
やっぱり酸化なんですかね。 あんまり酸素が多くないようなので窒素の大気だから窒素を呼吸で窒化炭素を吐き出すとかの代謝を想像しましたが、もしそうなると地球の生物とはかなーり異なる感じかななとど思いましたことよ。 たとえばクマムシの樽化のように、あるいは活性を失なわない状態の結晶化したタバコモザイクウィルスのように一見単なる結晶とか石みたいな状態だったときその時に生命として検出できるのか？とかね。 あるいは生命とはという定義を見直さないといけないような発見になるとか……
まぁ、想像するより行って観察しろってことですね。 期待しちゃうな。 続報待ってマース
「生命の定義」はどうしても主観的な問題になってくるだろうから
たとえ活動原理が謎でも地球の動物のような外見で
活発に動き回ってたらもう生命と見なすことになりそう
液化メタンが宇宙船の燃料にならねーかなーって思ってしまったw
夢のある話だけど、地球近傍から離れると今度は酸化剤=酸素のほうが燃料以上に貴重になるんだよね
地球の飛行機は酸素を吸気し搭載燃料を燃やすけど、タイタンでは燃料を吸気し搭載酸素を燃やす逆転現象が起こる
つまりタイタンの重力井戸からメタンを汲み上げるにはタイタンでロケット打ち上る分の酸素も地球から持ってこないとダメで、そうなるともう「タイタンには降りず燃料も地球から多めに持って行った方が効率が良い」
ままならないね…
LNGロケット…まぁ。酸化剤として酸素（LOX）が必要なんだけどね！
小型犬1匹分は猫何匹分？
半年ほど前にYoutubeの何かの動画で小林憲正が同じような話してたな
地球で生命が誕生するか否かの絶妙な時期の環境と近いとかなんとか
それだけ生命体に使えるエネルギーが少ないとなると、地球からの汚染がより深刻になるかも
地球生命がタイタンに行ったとして、養分に乏しいタイタンの環境に適応できずに繁殖する前に力尽きる可能性が高いけど、地球生命の亡骸は有機物の塊なのでめちゃくちゃエネルギーが含まれてる
仮に髪の毛一本、微生物の細胞いっこでも落とそうものならタイタンの生命にとってとんでもなくデカくてものすごい食料になるかもしれない
もちろんすぐに分解できる能力はないだろうけど、次第に獲得するんじゃないかなあ