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生命史の前半長らくは細菌の世界
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４６億年前地球の誕生
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３５億年前原核生物（最古の生物）の化石
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２７億年前酸素の増加 （光合成生物の出現）
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１８億年前真核生物の出現 （原生生物の最古の化石）
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◼１２億年前多細胞生物の出現（最古の化石）
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◼6億年前複雑な大型多細胞生物の出現
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5億4000万年前カンブリア期の『進化の大爆発』 →多様化（主要な生物群の出現）
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5億年前生物の陸上への進出
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1億8000万年前恐竜の時代
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19万5000年前ヒトの出現
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隕石の落下宇宙からの物質供給 （有機物も）
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隕石の衝撃高温
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水水蒸気
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高温、水蒸気の状態は生物が生存できない状態（冷却）
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水蒸気 →水 →︎ 海
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原始大気は火山ガス
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火山ガスの例CO2 , CH ４, NH 3 等
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大気 に酸素はない⇨生命の誕生 に重要
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酸素 は反応性 が 高 く 、化学結合 を切断 し 、複雑 な 物質 の生成 を 妨げる
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低分子有機物の非生物的合成でアミノ酸・ヌクレオチドなどが作られる
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重合体（ポリマー）の非生物的合成でタンパク質・核酸などが作られる
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前細胞の形成で有機物を包んだ袋ができる
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自己複製する分子の出現により遺伝物質をもった生物へ！
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◼生物の体を構成する高分子有機物は何によって作られる生物の代謝によって つくられている
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高分子有機物の例糖・脂肪酸・アミノ酸・ タンパク質・核酸
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地球が誕生した時には、高分子有機物は存在しなかったはず
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◼１９２０年代：オパーリン（ロシア）とホールデンが主張した説オパーリン‐ホールデン仮説
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オパーリン‐ホールデン仮説とは原始大気中の無機物をもとに有機化合物が形成された
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有機物が高濃度で溶け込んだ海「原始のスープ
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「原始のスープの中で生命は誕生したのではないか？
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1953年に行われた低分子有機物の合成の実験とはユーリーとミラーの実験
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ユーリーとミラーの実験の内容●原始の地球環境を実験室に 再現し、実験
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原始大気の例CH４, NH3, H2 などを含む気体
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実験における雷の役割放電(化学反応を進める ためのエネルギー)
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◼ 原始の海＝＝熱した水
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一週間後どうなったアミノ酸などの 有機物が「海」に集積
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実験によりオパーリン‐ホールデン仮説 を支持する結果を得た！
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原始大気への放電(雷)によって、単純な有機物が生成したことを示唆
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ミラーはほかにも何をやった？火口を模した 実験も行った
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2008年の再解析により22種のアミノ酸が生成
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海底の熱水噴出孔を 模した実験でも、様々な 有機物が生成
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隕石によって、宇宙から 運ばれてきたという説も
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◼隕石から検出されたもの80種以上の アミノ酸、脂質、単糖、 塩基
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●生物は単量体が重合した 高分子化合物を必要とする
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生物体内では、酵素によって 合成される
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タンパク質＝アミノ酸の重合体（ポリマー）
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ヌクレオチドやアミノ酸を熱い砂・粘土・岩に垂らすと その重合体が生成
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熱い溶岩などに波・雨などで運ばれた単量体が重合した？
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すべての生物は『細胞』で できている
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有機物を内部にもった膜でできた小胞（原始細胞）の 形成があっただろう
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小胞の中では、内部の 化合物がより効率的に 相互作用し、生命に必要な 反応が起こりやすくなる
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小胞は脂質を水に滴下する ことで、自然に形成される
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◼小胞は脂質を水に滴下する ことで、自然に形成される何によるもの←両親媒性による
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様々な分子で、人工小胞を 作る研究が進んでいる
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◼原子の地球上には、小胞形成を促進する物質が あった可能性も？
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原子の地球上には、 小胞形成を促進する物質が あった可能性も→モンモリロナイトという 粘土は小胞の形成を促進
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ある種の人工小胞は、単純な成長・増殖・内部化学 環境の維持ができる
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生物の特徴自己複製する分子が遺伝子 として世代を超えて 伝わっていくこと
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最初の遺伝子はDNAではなかったと 考えられている
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DNAの複製には、酵素 （DNAポリメラーゼ）が 必要だから
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現在は『遺伝子』の情報を もとに酵素が作られるが、原始の遺伝子（=ヌクレオ チドが偶然重合したもの） が複雑なタンパク質を 作れたとは考えにくい
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最初の遺伝物質はRNAだった可能性が高い
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RNAはヌクレオチドの自発的な重合によって形成されうる
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• ある種のRNAは酵素としての機能をもち（=リボザイム） タンパク質がなくとも自己複製できる可能性がある
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◼初期の生物世界＝＝RNAが遺伝子として自己複製を繰り返す 『RNAワールド』であった？
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生命誕生の4段階仮説とは低分子有機物の非生物的合成、重合体（ポリマー）の日生物的合成、前細胞の形成、自己複製する分子の出現
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これらの反応の段階が非生物的に進行した
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