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2016年01月29日

『微生物・乳酸菌関連の事業化に向けて』-21 ~微生物の起源-5 創世記の地球:灼熱の酸化環境~

酸化還元

年初の記事 ~微生物の起源-1 海底で生まれた微生物~では、微生物は深海の熱水噴出口で生まれた。という仮説を紹介しました。
これは、従来の「光が届く浅瀬で」誕生した、という説を覆し、「宇宙線による細胞破壊」や「餌の硫化水素は水中では密度が薄い」といった不整合を払拭する信憑性の高い製説でした。

今回からは、この仮説に至る背景として、微生物が誕生したとされる「36~34億年前」から遡り、これ以前の地球初期の変遷(地球史)を紐解いていきます。

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るいネットの必読投稿から紹介します。

生命誕生に関わる、創世記の地球の状態 灼熱の酸化環境

【概況】
46億年前
太陽系が形作られる。

太陽系

45.5~44億年前
・原始惑星同士の巨大衝突により、地球が形成される。
・現在の10~9倍の隕石が衝突した。
・惑星の衝突エネルギーで地表は「マグマオーシャン」に覆われる。
・地球内部では岩石と金属鉄が分離し、重い金属鉄が地球中心部に沈み込んで核になり、マントル・核の層構造が発達する。

地球断面図

45億年前
・大気は高温で、隕石含有または地球上で合成された生物素材であるメタンもアンモニアも、高圧の酸化的大気の中の酸化反応により無機物にリセットされた。
そのため、ミラーの実験のような有機物は存在できない。また、生物構成素材を根拠とした宇宙生命体飛来説も無い。それがあっても、この環境下では無機物になるからだ。
(※注 ミラーの実験:原始生命の進化に関する最初の実験的検証のひとつ(1953年)。 地球において最初の生命が発生したとされる環境を再現することを目指し、そこで簡単な化学物質の組み合わせから、生物の素材となるような成分ができるかどうかを実験で確かめるものであった。)
ミラーの実験
 
実験装置の概念図

詳しくはこちらをご覧下さい→(リンク

【大気・海洋関係】
《地球創世記の隕石衝突による、大気組成と化学反応》
・マグマーシャンは1200℃以上の珪酸塩がが溶ける温度
・大気圧 100気圧
・気温 1000℃付近?
・気体組成
1000℃付近では反応は左→右で、すべて酸化反応。
2NH3→N2+3H2⇒N2
CH4+2H2O→CO2+4H2⇒CO2
2H2O→2H2+O2⇒O2(酸化剤)
高温のため分子は高速運動→軽元素水素(還元剤)は引力圏より離脱酸化的大気環境(酸化気体混合体)⇒ミラーの実験の前提が崩れた。

【根拠論理など】
《隕石衝突の確率》
隕石衝突の確率は、地球誕生と同時期のクレーター観察から推定されている。年を経るごとに指数関数的に減少するが、創世記のこの時期は一番多く、現在の10~9倍の確率で隕石が落下したと考えられている。

衝突
 

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記事中の画像は、こちらからおかりしました。ありがとうございました。
http://www.eonet.ne.jp/~hidarite/dokugeki/kagaku04.html
http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0320a/contents/taiyoukei/
http://obem.jpn.org/chitei/1000km.html
http://d.hatena.ne.jp/active_galactic/20130216/1360980178

投稿者 noublog : 2016年01月29日 List   

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