◆水は生命の源 母なる生命

画像 私達が生きてゆくために必要不可欠な水。
 水は生命の源であり故郷。それは母親に
 抱かれるように育まれ、現在の溢れるほど
 世界の隅々まで生命が広がりました。

 近年、環境問題では様々な意味で、この
 水が話題に上っています。

 私達にとって必要不可欠で大切な水を
題材として取り上げて、その神秘と不思議を解き明かしていこう
と思ってます。夏休みの自由研究の題材にしても、面白いと
思いますよ。

現在、実は論文を書いているのですが、その内容はすばり
「水は生命の源 母なる原始生命」です。

皆さんもご存じのように、水は母なる生命の源であり、
あらゆる生命が水から派生しました。私達の故郷でも
あります。

だからと言って、いきなり「水が生命」かよ?!
なんて思う人もいるでしょう。
まぁ、大半の方が「トンデモ系」だと思うでしょうね。

画像
しかし、水の構造や変化を調べて
いくと、それらはまるで生命のように
常に躍動と変化を繰り返しています。
その神秘と不思議を取り上げながら、
生命の起源に迫っていきます。


さて、みなさんは水が4℃の時、最も重くなることをご存じですか?
4℃なんていうと、あるジュエリーブランドを思い出させますが、
そのブランドの話ではありません。

水は温められると水分子の間隔が広がります。
逆に低温になれば氷に近くなり、水分子の間隔が狭くなります。
4℃は、分子構造が整然と並ぶのか並ばないかの狭間で、
ちょうどバランスが保たれる温度なのです。
この時、最も密度が大きくなります。

逆が氷になると、再び水より軽くなるので、水面に浮きます。

なぜ同じ水なのに軽いのかというと、氷というのは0℃になると
酸素原子と水素原子間に働く静電引力が勝り、水分子が
正四面体の頂点方向に並んで結晶構造を作ります。
この時は水分子が液体だった時よりも、むしろ水分子間の
空間は大きくなるため水よりも軽くなるんです。

水が氷に変化する時に体積が増大するのは、水分子(H2O)の
三角構造が水素結合で蜂の巣状になり、そこに空洞が多く
生まれるからです。

今度は沸点の100℃を考えてみましょう。
元素の周期律表で同じグループに属する元素は、原子核を
取り巻く外郭電子の構造が似ているために、似通った性質を
示すのが普通です。

ところが、同じ酸素のグループ元素である、酸素O、イオウS、
セレンSe、テルルTeの水素化合物を見てみると、沸点に
ついては水だけが例外的に高く、理論的には水の沸点は
-80℃とならなければおかしいのです。

また、同様に、固体になる水の凝固点も理論的には-110℃と
なるのですが、実際には0℃とこれも例外的に高いのです。

これは水分子間の結合力(水素結合)が異常に強いからと
言われています。なぜ強いかは秘密です。

水はH2Oですが、実際にはH2Oの単分子として存在している
のではなく、1つのH2Oは隣接するH2Oと水素結合で結ばれて
います。
お湯を沸かした時に出る湯気はH2Oの水素結合が、100℃の
沸点になった時に切断されたため、蒸気として外に飛び出した
結果です。

さて、もう一つ。
水の水素原子の結合が最も弱くなる温度は、人体の体温に近い
37℃です。なかなか面白い話になってきました。

また、水の振動が1秒間に1兆回を超える振幅を繰り返している
なんて、みなさんご存じでしたか?

水は常に結合と分離を繰り返しており、酸素原子と水素原子との
結びつきで、電子を行ったり来たりさせているため、おそろしく
速い速度で運動しています。

再び、水と原始生命について話を戻しましょう。
画像
水と油のように物質が層状に分布して
いる構造を「ミセル」と言い、これが
原始生命という理論もありますが、
水そのものと考えてもおかしくは
ありません。

なぜなら、水(海水)は層になっているからです。
海洋深層水などの言葉を聞いたことあると思いますが、海水は
はっきりと水と油のように水深約200m辺りで層に分離して
いるんです。

さて、ユーリー-ミラーの実験や、その延長の実験でも分かるように、
水(海水のようなミネラル水)は紫外線を当てると、アミノ酸と脂肪質を
形成することが分かっています。

光の当たるところで水分子の結合・分離を繰り返し、かくはんが
起きています。つまり、これらが長い年月を掛けて核になると
考えます。

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それが沈み、海底に溜まる。
その重さで浮遊する深度も変わる。
これが海水の層になります。

つまり「生命のゆりかご」です。


余談ですが、生命体が陸ではなく、なぜ海で生れたかというと、
単純な構造の生命体の遺伝子DNAが太陽光線に含まれる
紫外線に当たると破壊されてしまい、大気中では生存する事が
できないからです。
しかし、紫外線の影響が低い海の中でなら、単純な生物もしばらく
とどまることができ、その間に生命体は次の段階へと進化していく
ことができます。

これが先ほどの海洋深層水の「生命のゆりかご」で育てられます。

夏場、紫外線は肌の大敵としてUVケアすると思いますが、これも、
強い紫外線の影響でDNAが破壊されるため、細胞の癌化予防を
しているということです。

さらに余談ですが、生体高分子においての水素結合は、タンパク
質が二次構造以上の高次構造を形成する時、あるいは核酸の中で
核酸塩基同士が相補的に結びつき二重らせん構造が形成する際の
重要な駆動力となっています。

生命にとって、水はなくてはならない存在です。
人の体の70%が水なのも、生命として機能し、様々な外敵から
身を守るためです。

画像
ちょっと脱線しましたが、現時点の
原始生命の定義は、下記のように
3つの課題があります。

1.代謝系を有する。
2.自己複製が可能である。
3.細胞と言う形状を有する。

あまり意味を成さない定義ではありますが、水を当てはめていくと
1と2は満たすとして、3の細胞という形状を有する部分に関しては
さまざまな解釈が必要です。

たとえば、表面張力で水が形状を維持する時、その表面は細胞壁と
して考えたりできませんかね?
ん、無理ですね。

では、長い時間を掛け、海水が紫外線を浴びてミネラルやアミノ酸、
脂質などを作り、核ができた後、それをくるむ外壁の結晶性ミセルが
できれば、単細胞の生命が生まれるのではないか?
という仮説です。

つまり、生命は水から生まれ、その生命を生む水そのものが
母なる生命である。そう考えるのです。

色々と実験をしている最中ですので、まだ詳しいことは
書けませんが、この謎を解けば、生命の起源、そして
未来を探ることができるかも知れません。



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